მესიჯი ატომური ელექტროსადგურების თემაზე. ატომური ელექტროსადგური: მუშაობის პრინციპი და დიზაინი. ატომური ელექტროსადგურების შექმნის ისტორია. დისტანციური განათლების ინსტიტუტი

ატომური ელექტროსადგური - კომპლექსი საჭირო სისტემები, ელექტროენერგიის წარმოებისთვის განკუთვნილი მოწყობილობები, მოწყობილობები და კონსტრუქციები. სადგური საწვავად იყენებს ურან-235-ს. ბირთვული რეაქტორის არსებობა განასხვავებს ატომურ ელექტროსადგურებს სხვა ელექტროსადგურებისგან.

ატომურ ელექტროსადგურებში ხდება ენერგიის ფორმების სამი ურთიერთ ტრანსფორმაცია

ბირთვული ენერგია

გადადის სიცხეში

Თერმული ენერგია

გადადის მექანიკაში

მექანიკური ენერგია

გადაკეთდა ელექტროდ

1. ბირთვული ენერგია იქცევა თერმო ენერგიად

სადგურის საფუძველია რეაქტორი - სტრუქტურულად გამოყოფილი მოცულობა, რომელშიც იტვირთება ბირთვული საწვავი და სადაც ხდება კონტროლირებადი ჯაჭვური რეაქცია. ურანი-235 იშლება ნელი (თერმული) ნეიტრონებით. შედეგად, დიდი რაოდენობით სითბო გამოიყოფა.

ორთქლის გენერატორი

2. თერმული ენერგია იქცევა მექანიკურ ენერგიად

რეაქტორის ბირთვიდან სითბოს ამოიღებს გამაგრილებელი - თხევადი ან აირისებრი ნივთიერება, რომელიც გადის მის მოცულობაში. ეს თერმული ენერგია გამოიყენება ორთქლის გენერატორში წყლის ორთქლის წარმოებისთვის.

ელექტრო გენერატორი

3. მექანიკური ენერგია გარდაიქმნება ელექტრო ენერგიად

ორთქლის მექანიკური ენერგია მიმართულია ტურბოგენერატორში, სადაც ის გარდაიქმნება ელექტრო ენერგიად და შემდეგ მავთულხლართებით გადაეცემა მომხმარებლებს.

რისგან შედგება ატომური ელექტროსადგური?

ატომური ელექტროსადგური არის საცხოვრებელი კორპუსების კომპლექსი ტექნოლოგიური აღჭურვილობა. მთავარი შენობა არის მთავარი შენობა, სადაც განთავსებულია რეაქტორის დარბაზი. მასში განთავსებულია თავად რეაქტორი, ბირთვული საწვავის დამჭერი აუზი, გადატვირთვის მანქანა (საწვავის გადატვირთვისთვის), ამ ყველაფერს ოპერატორები აკონტროლებენ საკონტროლო ოთახიდან (საკონტროლო ოთახი).

რეაქტორის მთავარი ელემენტია აქტიური ზონა (1). ის მოთავსებულია ბეტონის ლილვში. ნებისმიერი რეაქტორის სავალდებულო კომპონენტებია კონტროლისა და დაცვის სისტემა, რომელიც საშუალებას იძლევა მოხდეს კონტროლირებადი დაშლის ჯაჭვური რეაქციის შერჩეული რეჟიმი, ისევე როგორც საგანგებო დაცვის სისტემა, რათა სწრაფად შეაჩეროს რეაქცია, თუ საგანგებო მდგომარეობა. ეს ყველაფერი დამონტაჟებულია მთავარ შენობაში.

ასევე არის მეორე შენობა, სადაც განთავსებულია ტურბინის დარბაზი (2): ორთქლის გენერატორები, თავად ტურბინა. ტექნოლოგიური ჯაჭვის გასწვრივ არის კონდენსატორები და მაღალი ძაბვის ელექტროგადამცემი ხაზები, რომლებიც სცილდება სადგურის ადგილს.

ტერიტორიაზე განთავსებულია დახარჯული ბირთვული საწვავის გადატვირთვისა და სპეციალურ აუზებში შესანახი შენობა. გარდა ამისა, სადგურები აღჭურვილია რეცირკულაციური გაგრილების სისტემის ელემენტებით - გამაგრილებელი კოშკები (3) (ბეტონის კოშკი ზევით იკეცება), გამაგრილებელი აუზით (ბუნებრივი რეზერვუარი ან ხელოვნურად შექმნილი) და სპრეის აუზები.

რა ტიპის ატომური ელექტროსადგურები არსებობს?

რეაქტორის ტიპის მიხედვით, ატომურ ელექტროსადგურს შეიძლება ჰქონდეს 1, 2 ან 3 გამაგრილებლის წრე. რუსეთში ყველაზე გავრცელებულია ორმაგი წრიული ატომური ელექტროსადგურები VVER ტიპის რეაქტორებით (წყლით გაგრილებული დენის რეაქტორი).

ატომური ელექტროსადგური 1 წრიული რეაქტორებით

ერთი წრიული სქემა გამოიყენება ატომურ ელექტროსადგურებში RBMK-1000 ტიპის რეაქტორებით. რეაქტორი მუშაობს ბლოკში ორი კონდენსატორული ტურბინით და ორი გენერატორით. ამ შემთხვევაში, მდუღარე რეაქტორი თავად არის ორთქლის გენერატორი, რაც შესაძლებელს ხდის ერთ წრიული წრედის გამოყენებას. ერთი წრიული წრე შედარებით მარტივია, მაგრამ რადიოაქტიურობა ამ შემთხვევაში ვრცელდება დანაყოფის ყველა ელემენტზე, რაც ართულებს ბიოლოგიურ დაცვას.

ამჟამად რუსეთში ფუნქციონირებს 4 ატომური ელექტროსადგური ერთწრეული რეაქტორებით

ატომური ელექტროსადგური 2 წრიული რეაქტორებით

ორმაგი წრიული სქემა გამოიყენება ატომურ ელექტროსადგურებში VVER ტიპის წნევის ქვეშ მყოფი წყლის რეაქტორებით. წყალი ზეწოლის ქვეშ მიეწოდება რეაქტორის ბირთვს და თბება. გამაგრილებლის ენერგია გამოიყენება ორთქლის გენერატორში გაჯერებული ორთქლის შესაქმნელად. მეორე წრე არარადიოაქტიურია. აგრეგატი შედგება ერთი 1000 მგვტ სიმძლავრის კონდენსატორული ტურბინისგან ან ორი 500 მეგავატიანი ტურბინისგან ასოცირებული გენერატორებით.

ამჟამად რუსეთში ფუნქციონირებს 5 ატომური ელექტროსადგური ორმაგი წრიული რეაქტორებით

ატომური ელექტროსადგური 3 წრიული რეაქტორებით

სამი წრიული სქემა გამოიყენება ატომურ ელექტროსადგურებში, რომლებსაც აქვთ რეაქტორები სწრაფი ნეიტრონებინატრიუმის გამაგრილებლის ტიპის BN. რადიოაქტიური ნატრიუმის წყალთან კონტაქტის თავიდან ასაცილებლად, აგებულია მეორე წრე არარადიოაქტიური ნატრიუმით. ამრიგად, წრე აღმოჩნდება სამ წრიული.

1. შესავალი ………………………………………………………. Გვერდი 1

2.ფიზიკური საფუძველი ბირთვული ენერგია…………………გვერდი 2

3. ატომის ბირთვი……………………………………………………… გვერდი 4

4. რადიოაქტიურობა……………………………………….გვერდი 4

5. ბირთვული რეაქციები………………………………………………………………… გვერდი 4

6. ბირთვული დაშლა………………………………………………………… გვერდი 4

7. ბირთვული ჯაჭვური რეაქციები…………………………………… გვერდი 5

8. რეაქტორის თეორიის საფუძვლები……………………………………… გვერდი 5

9. რეაქტორის ენერგიის რეგულირების პრინციპები……… გვერდი 6

10. რეაქტორების კლასიფიკაცია………………………………… გვერდი 7

11. რეაქტორის დიზაინის დიაგრამები……………………………გვერდი 9

13. ატომური ელექტროსადგურის აღჭურვილობის დიზაინი………………………… გვერდი 14

14. სამწრეოვანი ატომური ელექტროსადგურის სქემა ……………………………………………………………………………………………………………………………………

15. ატომური ელექტროსადგურების სითბოს გადამცვლელები…………………………………………

16. ატომური ელექტროსადგურის ტურბომანქანები……………………………………………………………… გვერდი 20

17. ატომური ელექტროსადგურის დამხმარე მოწყობილობა……………………… გვერდი. 20

18. ატომური ელექტროსადგურის აღჭურვილობის განლაგება…………………………… გვერდი 21

19. ატომური ელექტროსადგურების უსაფრთხოების საკითხები……………………… გვერდი 21

20. მობილური ატომური ელექტროსადგურები…………………………………… გვერდი. 24

21. გამოყენებული ლიტერატურა………………………………… გვერდი 26

შესავალი.

თანამედროვე ტექნოლოგიები და ბირთვული ენერგიის განვითარების პერსპექტივები.

მრეწველობის, ტრანსპორტის, სოფლის მეურნეობის განვითარება და კომუნალურიმოითხოვს ელექტროენერგიის წარმოების მუდმივ ზრდას.

ენერგიის მოხმარების გლობალური ზრდა ყოველწლიურად იზრდება.

მაგალითად: 1952 წელს ეს იყო 540 მილიონი ტონა ჩვეულებრივ ერთეულებში, ხოლო უკვე 1980 წელს იყო 3567 მილიონი ტონა. თითქმის 28 წლის განმავლობაში ის 6,6-ჯერ გაიზარდა. აღსანიშნავია, რომ ბირთვული საწვავის მარაგი 22-ჯერ აღემატება წიაღისეული საწვავის მარაგს.

მე-5 მსოფლიო ენერგეტიკულ კონფერენციაზე საწვავის მარაგი შეფასდა შემდეგნაირად:

1. ბირთვული საწვავი…………………………..520x106

2. ქვანახშირი……………………………… 55,5x106

3. ზეთი………………………………………… 0.37x106

4. ბუნებრივი აირი………………………….0.22x106

5. ნავთობის ფიქალი………………………… 0,89x106

6. tar……………………………………..1.5x 106

7. ტორფი……………………………………. 0.37x10

სულ 58.85x106

ენერგიის მოხმარების ამჟამინდელ დონეზე, მსოფლიოს მარაგი, სხვადასხვა შეფასებით, 100-400 წელიწადში ამოიწურება.

მეცნიერთა აზრით, ენერგიის მოხმარება 1950 წლიდან 2050 წლამდე 7-ჯერ შეიცვლება. ბირთვული საწვავის მარაგს შეუძლია მოსახლეობის ენერგეტიკული მოთხოვნილებების დაკმაყოფილება ბევრად უფრო ხანგრძლივი პერიოდის განმავლობაში.

რუსეთის მდიდარი ბუნებრივი რესურსების მიუხედავად, ორგანულ საწვავში, ისევე როგორც დიდი მდინარეების ჰიდროენერგეტიკული რესურსები (1200 მილიარდი კვტ/სთ) ანუ 137 მილიონი კვტ. დღეს ქვეყნის პრეზიდენტმა განსაკუთრებული ყურადღება დაუთმო ბირთვული ენერგიის განვითარებას. იმის გათვალისწინებით, რომ ქვანახშირი, ნავთობი, გაზი, ფიქალი, ტორფი ღირებული ნედლეულია სხვადასხვა ინდუსტრიისთვის ქიმიური მრეწველობა. ქვანახშირი გამოიყენება კოქსის წარმოებისთვის მეტალურგიისთვის. აქედან გამომდინარე, ამოცანაა ორგანული საწვავის რეზერვების შენარჩუნება ზოგიერთი ინდუსტრიისთვის. მსოფლიო პრაქტიკაც ამ ტენდენციებს მიჰყვება.

იმის გათვალისწინებით, რომ ატომური ელექტროსადგურებიდან მიღებული ენერგიის ღირებულება უფრო დაბალია, ვიდრე ქვანახშირის სადგურებიდან და ახლოს არის ჰიდროელექტროსადგურების ენერგიის ღირებულებასთან, აშკარა ხდება ატომური ელექტროსადგურების მშენებლობის გაზრდის აქტუალობა. მიუხედავად იმისა, რომ ატომური ელექტროსადგურები ატარებენ გაზრდილი საფრთხე, (რადიოაქტიურობა ავარიის შემთხვევაში)

ყველა განვითარებული ქვეყნებიევროპაც და ამერიკაც ბოლო დროს აქტიურად ზრდიან მშენებლობას, რომ აღარაფერი ვთქვათ ბირთვული ენერგიის გამოყენებაზე, როგორც სამოქალაქო, ისე სამხედრო ტექნიკაეს არის ბირთვული გემები, წყალქვეშა ნავები, ავიამზიდები.

როგორც სამოქალაქო, ისე სამხედრო მიმართულებით პალმა ეკუთვნოდა და ეკუთვნის რუსეთს.

ატომური ბირთვის დაშლის ენერგიის ელექტროენერგიად გადაქცევის პრობლემის გადაჭრა მნიშვნელოვნად შეამცირებს გამომუშავებული ელექტროენერგიის ღირებულებას.

ბირთვული ენერგიის ფიზიკური საფუძვლები.

ბუნებაში არსებული ყველა ნივთიერება შედგება პატარა ნაწილაკებისგან - მოლეკულებისგან, რომლებიც უწყვეტ მოძრაობაში არიან. სხეულის სითბო მოლეკულების მოძრაობის შედეგია.

მოლეკულების სრული დასვენების მდგომარეობა შეესაბამება აბსოლუტურ ნულოვან ტემპერატურას.

ნივთიერების მოლეკულები შედგება ერთი ან მეტი ქიმიური ელემენტის ატომისგან.

მოლეკულა არის მოცემული ნივთიერების უმცირესი ნაწილაკი. თუ რთული ნივთიერების მოლეკულას დაყოფთ მის შემადგენელ ნაწილებად, მიიღებთ სხვა ნივთიერებების ატომებს.

ატომი- მოცემული ქიმიური ელემენტის უმცირესი ნაწილაკი. ის ქიმიურად არ შეიძლება დაიყოს კიდევ უფრო მცირე ნაწილაკებად, თუმცა ატომს აქვს საკუთარი შინაგანი სტრუქტურა და შედგება დადებითად დამუხტული ბირთვისა და უარყოფითად დამუხტული ელექტრონული გარსისგან.

გარსში ელექტრონების რაოდენობა მერყეობს ერთიდან ას და ერთამდე. ელექტრონების ბოლო რიცხვს აქვს ელემენტის სახელი მენდელევიუმი.

ამ ელემენტს მენდელევიუმი ეწოდა D.I. მენდელეევმა, რომელმაც 1869 წელს აღმოაჩინა პერიოდული კანონი, რომლის მიხედვითაც ყველა ელემენტის ფიზიკური და ქიმიური თვისებები დამოკიდებულია ატომურ წონაზე, გარკვეული პერიოდის შემდეგ კი აღმოჩენილია მსგავსი ფიზიკური და ქიმიური თვისებების მქონე ელემენტები.

ატომის ბირთვი.

ატომის ბირთვი შეიცავს მისი მასის დიდ ნაწილს. ელექტრონული გარსის მასა არის ატომის მასის მხოლოდ პროცენტული ნაწილი. ატომის ბირთვები არის რთული წარმონაქმნები, რომლებიც შედგება ელემენტარული ნაწილაკებისგან - პროტონებისგან დადებითი ელექტრული მუხტით და გარეშე. ელექტრული მუხტინაწილაკები - ნეიტრონები.

დადებითად დამუხტულ ნაწილაკებს, პროტონებს და ელექტრულად ნეიტრალურ ნაწილაკებს, ნეიტრონებს, ერთობლივად უწოდებენ ნუკლეონებს. ატომის ბირთვში პროტონები და ნეიტრონები ერთმანეთთან არის დაკავშირებული ეგრეთ წოდებული ბირთვული ძალებით.

ბირთვული შებოჭვის ენერგია არის ენერგიის რაოდენობა, რომელიც საჭიროა ბირთვის ცალკეულ ნუკლეონებად გამოსაყოფად. Იმიტომ რომ ბირთვული ძალებიმილიონჯერ აღემატება ქიმიური ბმების სიძლიერეს, აქედან გამომდინარეობს, რომ ბირთვი არის ნაერთი, რომლის სიძლიერე განუზომლად აღემატება მოლეკულაში ატომების შეერთების სიძლიერეს.

როდესაც წყალბადის ატომიდან 1 კგ ჰელიუმი სინთეზირდება, 16000 ტონა ქვანახშირის წვის დროს გამოიყოფა სითბოს ოდენობის ექვივალენტური რაოდენობა, ხოლო 1 კგ ურანის გაყოფისას გამოიყოფა სითბოს ტოლი. 2700 ტონა ნახშირის წვის დროს გამოთავისუფლებული სითბო.

რადიოაქტიურობა.

რადიოაქტიურობა არის ერთი ქიმიური ელემენტის არასტაბილური იზოტოპების სპონტანურად გარდაქმნის უნარი მეორე ელემენტის იზოტოპებად, რასაც თან ახლავს ალფა, ბეტა და გამა სხივების გამოსხივება.

ელემენტარული ნაწილაკების (ნეიტრონები, მეზონები) ტრანსფორმაციას ზოგჯერ რადიოაქტიურობასაც უწოდებენ.

ბირთვული რეაქციები.

ბირთვული რეაქციები არის ატომის ბირთვების გარდაქმნები ელემენტარულ ნაწილაკებთან და ერთმანეთთან მათი ურთიერთქმედების შედეგად.

ქიმიურ რეაქციებში ატომების გარე ელექტრონული გარსების გადალაგება ხდება და ამ რეაქციების ენერგია იზომება ელექტრონ ვოლტებში.

ბირთვულ რეაქციებში ხდება ატომის ბირთვის გადაწყობა და ხშირ შემთხვევაში გადაწყობის შედეგი არის ერთი ქიმიური ელემენტის მეორეში გადაქცევა. ბირთვული რეაქციების ენერგია იზომება მილიონობით ელექტრონ ვოლტში.

Ბირთვული დაშლა .

1930 წელს ურანის ბირთვების დაშლის აღმოჩენამ და მისმა ექსპერიმენტულმა დადასტურებამ შესაძლებელი გახადა ეროვნული ეკონომიკის სხვადასხვა სფეროში გამოყენების ამოუწურავი შესაძლებლობები, მათ შორის ატომური სადგურების მშენებლობის დროს ენერგიის წარმოება.

ბირთვული ჯაჭვური რეაქცია.

ბირთვული ჯაჭვის რეაქცია არის ნეიტრონების გავლენის ქვეშ მძიმე ელემენტების ატომების ბირთვების დაშლის რეაქცია, რომლის თითოეულ მოქმედებაში იზრდება ნეიტრონების რაოდენობა, რის შედეგადაც იზრდება დაშლის თვითშენარჩუნების პროცესი.

ბირთვული ჯაჭვური რეაქციები მიეკუთვნება ეგზოთერმული კლასს, ანუ თან ახლავს ენერგიის განთავისუფლებას.

რეაქტორის თეორიის საფუძვლები.

ბირთვული ენერგიის რეაქტორი არის ერთეული, რომელიც შექმნილია ბირთვული საწვავიდან სითბოს წარმოებისთვის თვითშენარჩუნებული კონტროლირებადი ჯაჭვური რეაქციის გზით, ამ საწვავის ატომების გაყოფით.

როდესაც ბირთვული რეაქტორი მუშაობს, ჯაჭვური რეაქციის თავიდან ასაცილებლად, მოდერატორებს იყენებენ რეაქციის ხელოვნურად ჩაქრობის მიზნით რეაქტორში მოდერატორი ელემენტების ავტომატურად შეყვანით. რეაქტორის სიმძლავრის მუდმივ დონეზე შესანარჩუნებლად აუცილებელია ბირთვული დაშლის საშუალო სიჩქარის მუდმივობის პირობა, ეგრეთ წოდებული ნეიტრონის გამრავლების ფაქტორი.

ბირთვულ რეაქტორს ახასიათებს აქტიური ზონის კრიტიკული ზომები, რომელშიც ნეიტრონების გამრავლების ფაქტორი K = 1. ბირთვული დაშლის მასალის, სტრუქტურული მასალების, მოდერატორისა და გამაგრილებლის შემადგენლობის გათვალისწინებით, არჩეულია ვარიანტი, რომელშიც K = ∞ აქვს მაქსიმალური მნიშვნელობა.

ეფექტური გამრავლების კოეფიციენტი არის ნეიტრონების დაბადებულთა რაოდენობის თანაფარდობა მათი სიკვდილის შემთხვევების რაოდენობასთან შეწოვისა და გაჟონვის შედეგად.

რეაქტორი, რომელიც იყენებს რეფლექტორს, ამცირებს ბირთვის კრიტიკულ ზომებს, ასწორებს ნეიტრონული ნაკადის განაწილებას და ზრდის რეაქტორის სპეციფიკურ სიმძლავრეს 1 კგ ბირთვულ საწვავზე, რომელიც ჩაიტვირთება რეაქტორში. ბირთვის ზომა გამოითვლება რთული მეთოდების გამოყენებით.

რეაქტორებს ახასიათებთ ციკლები და რეაქტორების ტიპები.

საწვავის ციკლი ან ბირთვული საწვავის ციკლი არის საწვავის თანმიმდევრული გარდაქმნების ერთობლიობა რეაქტორში, ისევე როგორც დასხივებული საწვავის ხელახალი დამუშავების დროს რეაქტორიდან მისი ამოღების შემდეგ მეორადი საწვავის და დაუწვავი პირველადი საწვავის გამოყოფის მიზნით.

საწვავის ციკლი განსაზღვრავს ბირთვული რეაქტორის ტიპს: კონვექტორული რეაქტორი;

სელექციონერი რეაქტორი; სწრაფი, შუალედური და თერმული ნეიტრონული რეაქტორები, მყარი, თხევადი და აირისებრი საწვავის რეაქტორები; ერთგვაროვანი რეაქტორები და ჰეტეროგენული რეაქტორები და სხვა.

რეაქტორის ენერგიის კონტროლის პრინციპები.

ენერგეტიკული რეაქტორი უნდა მუშაობდეს სტაბილურად სხვადასხვა სიმძლავრის დონეზე. რეაქტორში სითბოს გათავისუფლების დონის ცვლილებები უნდა მოხდეს საკმაოდ სწრაფად, მაგრამ შეუფერხებლად, დენის აჩქარების აჩქარების გარეშე.

კონტროლის სისტემა შექმნილია K კოეფიციენტის (რეაქტიულობის) ცვლილებების კომპენსაციისთვის, რომელიც ხდება რეჟიმის ცვლილებების დროს, დაწყებისა და გაჩერების ჩათვლით. ამისათვის, ოპერაციის დროს, საჭიროებისამებრ ბირთვში შეჰყავთ გრაფიტის ღეროები, რომელთა მასალა ძლიერად შთანთქავს თერმულ ნეიტრონებს. სიმძლავრის შესამცირებლად ან გაზრდის მიზნით, მითითებული ღეროები ამოღებულია ან შემოდის, რითაც რეგულირდება K კოეფიციენტი. ღეროები გამოიყენება როგორც მარეგულირებელი, ასევე კომპენსაციისთვის და ზოგადად შეიძლება ეწოდოს საკონტროლო ან დამცავი.

რეაქტორების კლასიფიკაცია.

ბირთვული რეაქტორები შეიძლება დაიყოს სხვადასხვა კრიტერიუმების მიხედვით:

1) როგორც განკუთვნილია

2) ნეიტრონების ენერგეტიკული დონის მიხედვით, რომლებიც იწვევენ საწვავის ბირთვების უმეტესობას;

3) ნეიტრონული მოდერატორის ტიპის მიხედვით

4) გამაგრილებლის ტიპისა და ფიზიკური მდგომარეობის მიხედვით;

5) ბირთვული საწვავის რეპროდუქციის საფუძველზე;

6) მოდერატორში ბირთვული საწვავის მოთავსების პრინციპის მიხედვით,

7) ბირთვული საწვავის ფიზიკური მდგომარეობის მიხედვით.

რეაქტორებს, რომლებიც შექმნილია ელექტრული ან თერმული ენერგიის გამომუშავებისთვის, ეწოდება დენის რეაქტორებს; ასევე არის ტექნოლოგიური და ორმაგი დანიშნულების რეაქტორები.

რეაქტორები იყოფა ენერგიის დონის მიხედვით: თერმული ნეიტრონები, სწრაფი ნეიტრონები, შუალედური ნეიტრონები.

ნეიტრონული მოდერატორების ტიპის მიხედვით: წყალი, მძიმე წყალი, გრაფიტი, ორგანული, ბერილიუმი.

გამაგრილებლის ტიპის მიხედვით: წყალი, მძიმე წყალი, თხევადი ლითონი, ორგანული, გაზი.

ბირთვული საწვავის რეპროდუქციის პრინციპის მიხედვით:

სუფთა დაშლის იზოტოპური რეაქტორები. ბირთვული საწვავის რეპროდუქციით (რეგენერაციული) გაფართოებული რეპროდუქციით (სელექციონერი რეაქტორები).

ბირთვული საწვავის პრინციპის მიხედვით: ჰეტეროგენული და ერთგვაროვანი

გამყოფი მასალის საერთო მდგომარეობის პრინციპის მიხედვით:

ფორმაში მყარი, ნაკლებად ხშირად თხევადი და აირის სახით.

თუ შემოვიფარგლებით ძირითადი მახასიათებლებით, შეიძლება შემოგვთავაზოს შემდეგი სისტემა რეაქტორების ტიპების აღსანიშნავად

1. რეაქტორი წყლით, როგორც მოდერატორი და გამაგრილებელი სუსტად გამდიდრებულ ურანზე (WWR-Uno) ან წყლის გაგრილებულ რეაქტორზე (WWR).

2. რეაქტორი მძიმე წყლით, როგორც მოდერატორი და ჩვეულებრივი წყალი, როგორც გამაგრილებელი, ბუნებრივი ურანის გამოყენებით. აღნიშვნა: მძიმე წყლის რეაქტორი ბუნებრივ ურანზე (TVR-Up) ან მძიმე წყლის რეაქტორი (TVR) მძიმე წყლის გამოყენებისას და როგორც

გამაგრილებელი იქნება (TTR)

3. რეაქტორს, რომელსაც აქვს გრაფიტი, როგორც მოდერატორი და წყალი, როგორც გამაგრილებელი სუსტად გამდიდრებულ ურანზე, დაერქმევა გრაფიტო-წყლის რეაქტორს სუსტად გამდიდრებულ ურანზე (GVR-Uno) ან გრაფიტო-წყლის რეაქტორს (GWR).

4. რეაქტორი გრაფიტით, როგორც მოდერატორი და გაზი, როგორც გამაგრილებელი ბუნებრივ ურანზე (GGR-Up) ან გრაფიტ-გაზის რეაქტორზე (GGR)

5. რეაქტორი მდუღარე წყლით, როგორც გამაგრილებლის მოდერატორი შეიძლება დასახელდეს VVKR, იგივე რეაქტორი მძიმე წყლით - TTKR.

6. რეაქტორი გრაფიტით, როგორც მოდერატორი და ნატრიუმი, როგორც გამაგრილებელი შეიძლება დასახელდეს GNR

7. ორგანული მოდერატორით და გამაგრილებლის მქონე რეაქტორი შეიძლება დასახელდეს OOR

ატომური ელექტროსადგურების რეაქტორების ძირითადი მახასიათებლები

NPP
რეაქტორის მახასიათებლები	ჩართული რეაქტორებით	თერმული ნეიტრონები	სწრაფი ნეიტრონული რეაქტორებით
რეაქტორის ტიპი	VVER	RBMK	RBN
გამაგრილებელი	წყალი	წყალი	თხევადი Na, K, წყალი
მოდერატორი	წყალი	გრაფიტი	არდამსწრე
ბირთვული საწვავის ტიპი	მსუბუქად გამდიდრებული ურანი	მსუბუქად გამდიდრებული ურანი	მაღალ გამდიდრებული ურანი ან Pu-239
ბირთვული საწვავის გამდიდრება U-235 გამოყენებით, %	3-4	2-3	90
გამაგრილებლის ცირკულაციის სქემების რაოდენობა	2	1	3
ორთქლის წნევა ტურბინის წინ, მპა	4,0-6,0	6,0-6,5	6,0-6,5
ატომური ელექტროსადგურის ეფექტურობა	≈30%	30-33%	≈35%

რეაქტორის დიზაინის დიაგრამა.

ჰეტეროგენული ბირთვული რეაქტორის ძირითადი სტრუქტურული კომპონენტებია: სხეული; ბირთვი, რომელიც შედგება საწვავის ელემენტებისაგან, მოდერატორისა და კონტროლისა და დაცვის სისტემისგან; ნეიტრონული რეფლექტორი; სითბოს მოცილების სისტემა; თერმული დაცვა; ბიოლოგიური დაცვა; საწვავის ელემენტების ჩატვირთვისა და გადმოტვირთვის სისტემა. სელექციონერ რეაქტორებს ასევე აქვთ ბირთვული საწვავის რეპროდუქციის ზონა სითბოს მოცილების საკუთარი სისტემით. ერთგვაროვან რეაქტორებში, საწვავის ელემენტების ნაცვლად, არის რეზერვუარი მარილების ხსნარით ან გამაგრილებლის გამაგრილებელი მასალების შეჩერებით.

1 ტიპი(ები) – რეაქტორი, რომელშიც გრაფიტი არის ნეიტრონების მოდერატორი და რეფლექტორი. გრაფიტის ბლოკები (პრიზმული პარალელეპიპედები შიდა არხებით და მათში მოთავსებული საწვავის ელემენტები ქმნიან აქტიურ ზონას, ჩვეულებრივ ცილინდრის ან მრავალწახნაგოვანი პრიზმის ფორმას. გრაფიტის ბლოკებში არხები გადის ბირთვის მთელ სიმაღლეზე. მილები ჩასმულია ამ არხებში. მოათავსეთ საწვავის ელემენტები. რგოლისებური ჭრილის გასწვრივ გამაგრილებელი მიედინება საწვავის ელემენტებსა და სახელმძღვანელო მილებს შორის. წყალი, თხევადი ლითონი ან გაზი შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც გამაგრილებელი. ბირთვის არხების ნაწილი გამოიყენება კონტროლისა და დაცვის სისტემის ღეროების დასაყენებლად. ნეიტრონული რეფლექტორი განლაგებულია ბირთვის ირგვლივ, ასევე გრაფიტის ბლოკების სახით.არხების საწვავის ელემენტები გადის როგორც ბირთვის ქვისა, ასევე რეფლექტორის ქვისა.

რეაქტორის მუშაობის დროს გრაფიტი თბება იმ ტემპერატურამდე, რომლითაც მას შეუძლია დაჟანგდეს. დაჟანგვის თავიდან ასაცილებლად, გრაფიტის დასტა ჩასმულია დალუქულ ფოლადის გარსაცმში, სავსე ნეიტრალური აირით (აზოტი, ჰელიუმი). საწვავის ელემენტების არხები შეიძლება განთავსდეს როგორც ვერტიკალურად, ასევე ჰორიზონტალურად. ფოლადის გარსაცმის გარეთ მოთავსებულია ბიოლოგიური დაცვა - სპეციალური ბეტონი. გარსაცმსა და ბეტონს შორის შეიძლება იყოს უზრუნველყოფილი ბეტონის გამაგრილებელი არხი, რომლის მეშვეობითაც ცირკულირებს გამაგრილებელი საშუალება (ჰაერი, წყალი). ნატრიუმის, როგორც გამაგრილებლის გამოყენების შემთხვევაში, გრაფიტის ბლოკები დაფარულია დამცავი გარსით (მაგალითად, ცირკონიუმი). რათა თავიდან აიცილოთ გრაფიტი ნატრიუმით გაჟღენთილი ცირკულაციის წრედან გაჟონვისას. ავტომატური მართვის ღეროები იღებენ იმპულსებს იონიზაციის კამერებიდან ან ნეიტრონული მრიცხველებიდან. იონიზაციის პალატაში, რომელიც სავსეა აირით, სწრაფად დამუხტული ნაწილაკები იწვევენ ძაბვის ვარდნას ელექტროდებს შორის, რომლებზეც ვრცელდება პოტენციური განსხვავება. ელექტროდის წრეში ძაბვის ვარდნა პროპორციულია აირის მაიონებელი ნაწილაკების ნაკადის სიმკვრივის ცვლილებისა. ბორით დაფარული იონიზაციის კამერების ელექტროდების ზედაპირი შთანთქავს ნეიტრონებს, რაც იწვევს ალფა ნაწილაკების ნაკადს, რომლებიც ასევე იონიზაციას წარმოქმნიან. ასეთ მოწყობილობებში, წრეში დენის სიძლიერის ცვლილებები პროპორციულია ნეიტრონული ნაკადის სიმკვრივის ცვლილებების. იონიზაციის კამერის წრეში წარმოქმნილი სუსტი დენი ძლიერდება ელექტრონული ან სხვა გამაძლიერებლებით. რეაქტორში ნეიტრონების ნაკადი იზრდება, იონიზაციის კამერის წრეში დენის სიძლიერე იზრდება და ავტომატური კონტროლის სერვომოტორი ამცირებს საკონტროლო ღეროს ბირთვში შესაბამის სიღრმეზე. როდესაც რეაქტორში ნეიტრონული ნაკადი სუსტდება, იონიზაციის კამერის წრეში დენი მცირდება და საკონტროლო ღეროების მოძრაობა ავტომატურად ამაღლებს მათ შესაბამის სიმაღლეზე.

გრაფიტ-წყლის რეაქტორს, როდესაც გაცივდება არამდუღარე წყლით, აქვს შედარებით დაბალი გამოსასვლელი წყლის ტემპერატურა, რაც ასევე იწვევს წარმოქმნილი ორთქლის შედარებით დაბალ საწყისი პარამეტრებს და, შესაბამისად, დაბალ ინსტალაციის ეფექტურობას.

რეაქტორის ბირთვში ორთქლის გადახურების შემთხვევაში, ინსტალაციის ეფექტურობა შეიძლება მნიშვნელოვნად გაიზარდოს. 1-ლი სქემის მიხედვით გაზის ან თხევადი რეაქტორის ლითონების გამოყენება ასევე შესაძლებელს გახდის ორთქლის წარმოების უფრო მაღალი პარამეტრების და, შესაბამისად, ქარხნის უფრო მაღალი ეფექტურობის მიღებას. გრაფიტო-წყალი, წყალი-წყალი და გრაფიტო-თხევადი ლითონის რეაქტორები საჭიროებენ გამდიდრებული ურანის გამოყენებას.

სურათი 1 გვიჩვენებს წრიული დიაგრამა RBMK NPP.

1 ნახ.1

1-გრაფიტის ბლოკები

(მოდერატორი)

2 ბირთვიანი რეაქტორის ზონა

2. მძიმე წყლის გაზის რეაქტორი 2 შეიძლება მუშაობდეს ბუნებრივ ურანზე. ასეთი რეაქტორის საწვავის ელემენტი მოთავსებულია მძიმე წყლით გარკვეულ დონეზე სავსე ფოლადის ან ალუმინის ავზში. ავზის გარშემო არის გრაფიტის რეფლექტორი - ბიოლოგიური დაცვა. საწვავის ელემენტებს აქვთ შიდა არხები გაზის გასასვლელად, რომელიც შლის სითბოს. მძიმე წყალი, რომელიც მოდერატორის ფუნქციას ასრულებს, ასევე თბება და საჭიროებს თავის გაგრილების სისტემას. ეს ხდება მძიმე წყლის ცირკულაციაში სპეციალური ტუმბოს გამოყენებით და გაგრილებით სითბოს გადამცვლელში გამდინარე წყლით. ასეთ რეაქტორს აქვს საკმაოდ მაღალი ეფექტურობა და შედარებით დაბალი საწვავის კომპონენტი და გამომუშავებული ელექტროენერგიის ღირებულება.

ვინაიდან საწვავი ბუნებრივი ურანია, მძიმე წყლის მაღალი ღირებულება და მის გაგრილებასთან დაკავშირებული სითბოს დაკარგვა მისი უარყოფითი მხარეა.

3. ნახაზი გ) გვიჩვენებს წყალში გაგრილებული ან მძიმე წყლის რეაქტორს, რომელშიც წყალი ან მძიმე წყალი ემსახურება როგორც მოდერატორი და გამაგრილებელი (VVER).

4 ნახაზი დ) იძლევა იდეას მდუღარე ტიპის რეაქტორის დიზაინის დიაგრამაზე. ეს ტიპი შესაძლებელს ხდის მათ უფრო მცირე კედლის სისქით წარმოებას და მათი დადებითი თვისებაა თვითრეგულირების შესაძლებლობა.

5. სელექციონერი რეაქტორი მუშაობს სწრაფ ნეიტრონებზე ე.ი. გამდიდრებულ ურანზე. ამ ტიპის რეაქტორები საჭიროებენ უფრო მაღალ ბიოლოგიურ დაცვას და შესაბამისად უფრო ძვირი მასალების გამოყენებას.

6. ერთგვაროვანი რეაქტორი, სადაც ბუნებრივი ურანის გამოყენებისას მოდერატორი შეიძლება იყოს მხოლოდ მძიმე წყალი, გამდიდრებული ურანის გამოყენებისას ჩვეულებრივი წყალი. აქ არ არის ბირთვული დაშლა სწრაფი ნეიტრონების გამოყენებით. ურანის შედარებით დაბალი სიმკვრივე და რეზონანსული შთანთქმა მოითხოვს საწვავის გამდიდრების უფრო მაღალ ხარისხს დაშლელი იზოტოპით.

რეაქტორის ყველა დიზაინს აქვს როგორც დადებითი, ასევე უარყოფითი მხარეები, რომელიც ყოველთვის უნდა იყოს გათვალისწინებული დიზაინის დროს, მხედველობაში მიიღება მშენებლობის დაკავშირება კონკრეტულ რეგიონულ პირობებთან ნედლეულის მიწოდების შესაძლებლობებზე, გარემოს დაბინძურების საშიშროებაზე, წყალმომარაგების წყაროებსა და მიწისქვეშა წყლებზე.

ატომური ელექტროსადგურების დაპროექტებისას გამოიყენება რთული მათემატიკური გამოთვლები, რომლებიც, მიუხედავად თანამედროვე ანალიტიკური შესაძლებლობებისა კომპიუტერული ტექნოლოგიავერ უზრუნველყოფს ყველა პარამეტრის სისწორეს. ამიტომ, ყველა გამოთვლა ორჯერ შემოწმდება ექსპერიმენტული შემოწმებით.

ეს განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია ბუნებრივი ურანის რეაქტორის კრიტიკული ზომების შემოწმებისას. თუ მხოლოდ თეორიულ გამოთვლებს დაეყრდნობით, შეგიძლიათ გააკეთოთ სერიოზული შეცდომა, რაც ძალიან ძვირი და ძნელი გამოსასწორებელი იქნება.

ატომური ელექტროსადგურის პერიოდული გადატვირთვა მოითხოვს ძალიან ფრთხილად მომზადებას და ჩვეულებრივ ხორციელდება რეაქტორის გამორთვისას, რადგან გაზრდილი რადიოაქტიურობა მოითხოვს პერსონალის არარსებობას დატვირთვისა და გადმოტვირთვის პერიოდში, მიუხედავად იმისა, რომ გადატვირთვის სქემა ხდება ავტომატურ რეჟიმში გამოყენებით. სპეციალური კონტეინერები, რომლებიც უზრუნველყოფენ არა მხოლოდ ავტომატურ რეჟიმს, არამედ უსაფრთხოების ყველა მოთხოვნას მუდმივი გაგრილებით.

კონტეინერებს აქვს სქელი ტყვიის ჭურვი, რომელიც უზრუნველყოფს დასაშვებ ფონურ გამოსხივებას

NPP აღჭურვილობის დიზაინი.

გრაფიტო-წყლის რეაქტორები.

AN NPP-ის გრაფიტო-წყლის რეაქტორი არის პირველი რეაქტორი, რომელიც შეიქმნა ელექტროენერგიის წარმოებისთვის.

გრაფიტის ქვისა ცენტრალურ ნაწილში, 4,6 მ სიმაღლისა და 3 მ დიამეტრის, არის 157 ვერტიკალური ხვრელი 65 მმ დიამეტრით, რომლებიც განლაგებულია სამკუთხა ბადის გასწვრივ 120 მმ მოედანზე. ისინი შეიცავს არხებს TVE-ით. აქტიური ზონა, რომელშიც განთავსებულია TVE არხები, აქვს დიამეტრი 1,6 მეტრი და სიმაღლე 1,7 მეტრი. მას ყველა მხრიდან აკრავს 0,7 მ სისქის გრაფიტის რეფლექტორი, გრაფიტის ქვისა ჩასმულია ფოლადის გარსაცმში, რომელიც შედუღებულია ქვედა ფოლადის ფირფიტაზე. ქვის ზედა ნაწილი დაფარულია მასივით თუჯის ღუმელი, რომლის მეშვეობითაც გადის TVE არხები და კონტროლის სისტემები. ფოლადის სხეული ივსება ინერტული აირით, რომელიც იცავს გრაფიტს დაჟანგვისგან. სხეულის გარშემო არის რგოლის ფორმის წყლის დამცავი ავზი, წყლის ფენის სისქით 1 მ. რეაქტორი მდებარეობს ბეტონის ლილვში 3 მ სისქის კედლებით, რომელიც ემსახურება როგორც ბიოლოგიური დაცვის გარე ფენას. წყლის ფარი შეიცავს 12 ვერტიკალურ მილს, რომლებშიც იონიზაციის კამერები განლაგებულია ბირთვის სიმაღლეზე. ბირთვში არის 128 TVE არხი. ასეთი არხის დიზაინი ნაჩვენებია სურათი 2.

65 მმ დიამეტრის ცილინდრული არხი აწყობილია გრაფიტის ბუჩქებიდან ხუთი ხვრელით, რომლებშიც გადის ტუბულარული TBE. წყალი ეშვება ცენტრალური მილით ზემოდან ქვემოდან და ბრუნდება ზევით 4 მილისებური ტელევიზორის მეშვეობით. ურანი ამ მილების გარეთ მდებარეობს 1,7 მ სიმაღლეზე. არხების სითბოს ნაკადი ბირთვის ცენტრალურ ნაწილში აღწევს 1,8 * 106 კკალ/მ2 საათში.

24 არხი დაკავებულია ბორის კარბიდის საკონტროლო წნელებით. რეაქტორის ენერგიის კონტროლის ოთხი ავტომატური ღერო განლაგებულია ბირთვის პერიფერიის გასწვრივ. თვრამეტი ხელით კონტროლის ღერო განლაგებულია ბირთვის ცენტრში (6 ცალი) პერიფერიის გასწვრივ (12 ცალი) ისინი ემსახურებიან რეაქტიულობის ზღვრის კომპენსირებას.

ასევე არის გადაუდებელი წნელები რეაქტორის გადაუდებელი გამორთვისთვის. ღეროების ყველა არხი გაცივებულია წყლით 5 ატმოსფერული წნევის ქვეშ. და ტემპერატურა 30-დან 60 გრადუსამდე. ასეთი რეაქტორის თერმული სიმძლავრე 30 მეგავატია. რეაქტორის მთლიანი დატვირთვაა 550 კგ ურანი, რომელიც შეიცავს 5% ურანს 235, ანუ რეაქტორში ჩატვირთული ურანი 235 არის 27,5 კგ. ურანის მოხმარება დღეში დაახლოებით 30 გრამია.

წყალ-წყლის რეაქტორი NPP (VVER)

წყალ-წყლის რეაქტორებს წნევით წყლით აქვთ კორპუსი, რომელიც უძლებს გამაგრილებლის ოპერაციულ წნევას (ნახ. 3). საწვავის შეკრებები ბირთვული საწვავით იტვირთება რეაქტორის ბირთვში. ბირთვული საწვავის დაშლის დროს გამოთავისუფლებული სითბო ათბობს წყალს რეაქტორის ჭურჭელში და სუსტად რადიოაქტიური, გაჯერებული ორთქლი წარმოიქმნება და შედის ორთქლის მეორადი წრედში. ორთქლის გენერატორში სუსტად რადიოაქტიური ორთქლი გადასცემს წყალს სითბოს, წარმოქმნის გაჯერებულ არარადიოაქტიურ ორთქლს, რომელიც იგზავნება ორთქლის ტურბინაში. როდესაც რადიოაქტიური ორთქლის სითბო გადადის ორთქლის გენერატორში მეორადი მიკროსქემის არარადიოაქტიურ წყალში, ხდება დამატებითი სითბოს დანაკარგები (RBMK-თან შედარებით), რაც ამცირებს VVER რეაქტორებთან ატომური ელექტროსადგურების ეფექტურობას 30%-მდე.

სწრაფი ნეიტრონული რეაქტორების მქონე NPP-ებს აქვთ სამგანზომილებიანი დიზაინი: პირველ წრეში გამაგრილებელი არის რადიოაქტიური ნატრიუმი (ან კალიუმი), მეორეში - არარადიოაქტიური ნატრიუმი (ან კალიუმი), მესამეში - არარადიოაქტიური წყალი, რომელიც თბება ორთქლის გენერატორი მეორე წრედის არარადიოაქტიური ნატრიუმის სითბოთი. მესამე წრედის არარადიოაქტიური გაჯერებული ორთქლი შემოდის ორთქლის ტურბინაში. ატომური ელექტროსადგურების ეფექტურობა სწრაფი ნეიტრონული რეაქტორებით არის დაახლოებით 35%.

1 წრე 2 წრე

ᲛᲐᲒᲐᲚᲘᲗᲐᲓ ნახ.3

MCP 1 სქემატური თერმული დიაგრამა

MCP1, MCP2 -

მთავარი ტირაჟი

პირველი და ატომური ელექტროსადგურების ტუმბოები. 1-ლითონის კორპუსი

რეაქტორის მთავარი ცირკულაციის ტუმბოს მეორე წრე; 2-აქტიური ზონა;

3-წყალი; 4 ორთქლის გენერატორი.

დიაგრამა აჩვენებს:

1. ბირთვული რეაქტორი პირველადი ბიოლოგიური დაცვით.

2. მეორადი ბიოლოგიური დაცვა.

3. ტურბინა.

4. გენერატორი.

5. კონდენსატორი.

6. ცირკულაციის ტუმბოები.

7. რეგენერაციული სითბოს გადამცვლელი.

8. წყლის ავზი.

9. ორთქლის გენერატორი.

10. შუალედური სითბოს გადამცვლელი.

T - საფეხურის ტრანსფორმატორი.

TSN -დამხმარე ტრანსფორმატორი.

RU HV – მაღალი ძაბვის გამანაწილებელი მოწყობილობა (110 კვ და ზემოთ).

RU SN - დამხმარე გადართვის მოწყობილობა.

ᲛᲔ; II; III- NPP სქემები.

ობიექტს, რომელშიც ხდება კონტროლირებადი ბირთვული ჯაჭვური რეაქცია, ეწოდება ბირთვული რეაქტორი 1 . მასში იტვირთება ბირთვული საწვავი, მაგალითად, ურანი-238. ბირთვული რეაქტორი ემსახურება გამაგრილებლის გაცხელებას და, პრინციპში, არის საქვაბე.

ბიოლოგიური დაცვა 2 ემსახურება როგორც რეაქტორის იზოლატორს მიმდებარე სივრციდან, რათა მასში არ შეაღწიოს ძლიერი ნეიტრონული ნაკადები, ალფა, ბეტა, გამა სხივები და დაშლის ფრაგმენტები. ბიოლოგიური დაცვა გამიზნულია ტექნიკური პერსონალისთვის უსაფრთხო სამუშაო პირობების შესაქმნელად.

ტურბინა 3 შექმნილია ორთქლის ენერგიის გადაქცევისთვის ელექტრო გენერატორის როტორის ბრუნვის მექანიკურ ენერგიად. გენერატორი 4 წარმოქმნის ელექტრულ ენერგიას, რომელიც მიეწოდება საფეხურის ტრანსფორმატორს თ, სადაც ის გარდაიქმნება საჭირო მნიშვნელობებად ელექტროგადამცემ ხაზებში შემდგომი გადაცემისთვის. ენერგიის ნაწილი ასევე გადადის TSN– დასაწევი ტრანსფორმატორი საკუთარი საჭიროებისთვის.

ტურბინაში გამოწურული ორთქლი შედის კონდენსატორში. კონდენსატორი 5 ემსახურება ორთქლის გაგრილებას, რომელიც კონდენსაციის შემდეგ მიეწოდება ცირკულაციის ტუმბოს 6 რეგენერაციული გადამცვლელის მეშვეობით 7 ორთქლის გენერატორამდე 9 . რეგენერაციულ გადამცვლელში წყალი გაცივდება თავდაპირველ ღირებულებამდე.

რეაქტორში გაცხელებული პირველადი გამაგრილებელი ( ნა) გამოსცემს სითბოს შუალედურ სითბოს გადამცვლელში 10 მეორადი წრის გამაგრილებელი ( ნა). და ის, თავის მხრივ, აძლევს სითბოს სამუშაო სითხეს ( H2O) ორთქლის გენერატორში.

ცირკულაციის ტუმბოები ემსახურება გამაგრილებლის გადაადგილებას მიკროსქემებში, აგრეთვე კონდენსატორში გამაგრილებელი წყლის მიწოდებას რეზერვუარიდან. 8 .

ამრიგად, ძირეულად, ატომური ელექტროსადგურები განსხვავდება თბოელექტროსადგურებისგან მხოლოდ იმით, რომ მათში სამუშაო სითხე იღებს სითბოს ორთქლის გენერატორში ბირთვულ რეაქტორში ბირთვული საწვავის წვისას და არა ორგანულ საწვავს ქვაბებში, როგორც ეს ხდება თბოელექტროსადგურებში. .

ატომური ელექტროსადგურის მრავალწრეული დიზაინი უზრუნველყოფს რადიაციულ უსაფრთხოებას და ქმნის კომფორტს აღჭურვილობის შენარჩუნებისთვის. სქემების რაოდენობის არჩევანი განისაზღვრება რეაქტორის ტიპისა და გამაგრილებლის თვისებების მიხედვით, რაც ახასიათებს მის ვარგისიანობას ტურბინაში სამუშაო სითხედ გამოსაყენებლად.

ატომური ელექტროსადგურების სითბოს გადამცვლელები.

ატომური ელექტროსადგურების სითბოს გადამცვლელს აქვს სპეციფიკური დიზაინის მახასიათებლები და მნიშვნელოვნად მაღალი სპეციფიკური სითბოს დატვირთვა ჩვეულებრივი ელექტროსადგურების სითბოს გადამცვლელებთან შედარებით. რეაქტორის ინსტალაციის სითბოს გადამცვლელების ზომების შემცირება შესაძლებელს ხდის ბიოლოგიური დაცვის ზომისა და წონის შემცირებას და, შესაბამისად, კაპიტალური ინვესტიციების შემცირებას ატომური ელექტროსადგურების მშენებლობაში.

სითბოს გადამცვლელები, რომლებშიც რადიოაქტიური და კოროზიული მედია მიედინება, დამზადებულია შედარებით ძვირადღირებული უჟანგავი ფოლადისგან. ამ ფოლადის გადარჩენის მიზნით, გათბობის ზედაპირები, მილის ფურცლები და სითბოს გადამცვლელი გარსაცმები უნდა დამზადდეს მინიმალური სისქით, ზედმეტი უსაფრთხოების ზღვრების თავიდან აცილების მიზნით, მაგრამ უზრუნველყოფილი იყოს მათი გრძელვადიანი მუშაობის აუცილებელი საიმედოობა.

ორთქლის გენერატორის ინსტალაცია შედგება ჰორიზონტალური გაჯერებული ორთქლის გენერატორებისგან 32 A და 231 ° C წნევით.

რეაქტორიდან წყალი 275 ° C ტემპერატურით მიეწოდება ვერტიკალურ კოლექტორს 750 მმ დიამეტრით, საიდანაც იგი ნაწილდება მილების პაკეტებში, შემდეგ მიდის გაგრილების წრედის წრიულ ტუმბოში.

მილების პაკეტები ჩაეფლო მეორადი წრედის წყლის მოცულობაში, მილთაშორისი სივრცის შემავსებელი წყალი აორთქლდება, შედეგად მიღებული ორთქლი გადის ორთქლის გამყოფ მოწყობილობებში და შემდეგ შედის ორთქლის შემგროვებელ ხაზში ტურბინაში.

ორთქლის გენერატორის გათბობის ზედაპირი 1290 მ2. იგი შედგება 975 მილის ორი დერეფნის პაკეტისგან, დიამეტრით 21 მმ და კედლის სისქე 1,5 მმ. შეფუთვაში მილების სიმაღლეა 36 მმ. მილების პაკეტს აქვს 5 ვერტიკალური დერეფანი, რომელიც აუმჯობესებს ბუნებრივ ცირკულაციას.

ატომური ელექტროსადგურის ტურბომანქანები.

კონდენსატორული ორთქლის ტურბინები გამოიყენება მოქმედ, მშენებარე და საპროექტო ატომურ ელექტროსადგურებში.

მაღალტემპერატურული რეაქტორების მქონე ატომურ ელექტროსადგურებში გამოიყენება სპეციალური ტიპის ტურბინები, რომლებიც მუშაობენ გაჯერებულ ან ოდნავ გადახურებულ ორთქლზე.

ტურბინის კორპუსს აქვს სპეციალური ჩაღრმავები წვეთოვანი ტენიანობის დასაჭერად. წვეთოვანი ტენიანობის გამყოფები შეიძლება იყოს ცენტრიდანული ან ინერციული. ორთქლის ნაკადში ორმხრივი ხრახნის არხების გავლით, ტენიანობის წვეთები ცენტრიდანული ძალებით ეშვება კორპუსის კედლებზე და მიედინება დრენაჟის ხვრელში.

როდესაც ორთქლის ნაკადი ბრუნავს 180°-ით, გამყოფის შიდა მილის შესასვლელთან, ასევე ვითარდება ცენტრიდანული ძალა, რომელიც ჩამოაგდებს ტენის წვეთებს.

ინერციული ტიპის გამყოფებში, წვეთოვანი ტენიანობა გამოყოფილია ნაკადისგან, როდესაც ნაკადი ხვდება ზოლების ბადეში.

დამხმარე აღჭურვილობა.

ატომური ელექტროსადგურების დამხმარე მოწყობილობას: გაზის ამომფრქვეველებს, ტუმბოებს, ფიტინგებს, საზომ ინსტრუმენტებს აქვთ სპეციფიკური მახასიათებლები, რომლებიც უნდა უზრუნველყონ უფრო მაღალი საიმედოობა, უზრუნველყონ ხანგრძლივი მომსახურების ვადა შენარჩუნების გარეშე. იმის უზრუნველყოფა, რომ არ მოხდეს რადიოაქტიური გაზის გაჟონვა. გაზრდილი წინააღმდეგობა კოროზიის მიმართ. დალუქული დიზაინის ტუმბოებმა უნდა უზრუნველყონ მაღალი მჭიდროობა.

ყველა ფიტინგი დამზადებულია ბუხრის ღეროს ბეჭდით.

ყველა საზომ მოწყობილობას ასევე აქვს საკუთარი დიზაინის მახასიათებლები, რაც უზრუნველყოფს უფრო მაღალ სიზუსტეს და საიმედოობას.

ატომური ელექტროსადგურის აღჭურვილობის განლაგება.

ძირითადი მოთხოვნები აღჭურვილობის განლაგებისთვის:

1. ტექნოლოგიური სქემის სიმარტივე უზრუნველყოფს სწორ და მოკლე მილსადენებს, წყლისა და გაზსადენებს. საკაბელო მარშრუტები

2. მოხერხებულობა და მოვლის სიმარტივე, მოსახერხებელი წვდომა ყველა ერთეულზე.

3. კარგი განათება.

4. ერთეულების კომპაქტური განლაგება

5. ვენტილაცია უზრუნველყოფს შენობის ყველა მოცულობის სწრაფ და ეფექტურ ვენტილაციას.

6. საძირკვლის გაზრდილი სიმტკიცე.

7. სატრანსპორტო მობილური მოწყობილობები უზრუნველყოფილი უნდა იყოს შენობების გაუვნებელყოფის უზრუნველსაყოფად მათი აღჭურვილობითა და მოწყობილობებით.

უსაფრთხოების საკითხები ატომურ ელექტროსადგურებში.

ატომურ ელექტროსადგურებში უსაფრთხოების საკითხებს უდიდესი ყურადღება ექცევა. ატომური ელექტროსადგურის პერსონალის და მისი ტერიტორიის მიმდებარე ტერიტორიების მოსახლეობის უსაფრთხოება უზრუნველყოფილია ატომური ელექტროსადგურის პროექტირებაში გათვალისწინებული ღონისძიებების სისტემით და მისი მშენებლობისთვის ადგილის შერჩევით. წყლის მაქსიმალური დასაშვები რადიოაქტიურობა და წყლის ობიექტების დაბინძურების ხარისხი რეგულირდება " სანიტარული წესებიტრანსპორტირება, შენახვა, აღრიცხვა და მუშაობა რადიოაქტიურ ნივთიერებებთან“ დამტკიცებული რუსეთის მთავარი სანიტარული ინსპექტორის მიერ.

ეს წესები განსაზღვრავს ვადებს დასაშვები დონეებირადიაცია.

რუსეთის მეცნიერებათა აკადემიის ატომური ელექტროსადგურებისთვის მიღებული ატომური ელექტროსადგურების ბიოლოგიური უსაფრთხოებისა და რადიაციული მონიტორინგის სისტემა მკაცრად კონტროლდება უმაღლესი ხელისუფლების მიერ.

ატომური ელექტროსადგურების რადიოაქტიური დაბინძურების ძირითადი წყაროა წყალი რეაქტორის გაგრილების სქემიდან და აზოტი, რომელიც ავსებს გრაფიტის დასტას.

ატმოსფეროში გამოსხივებული ჰაერის აქტივობა განისაზღვრება არგონის აქტივობით.

წყალი ნატრიუმის, მანგანუმის, კალციუმის და სხვა კომპონენტების გრძელვადიანი მშრალი ნარჩენებით მკაცრად შემოწმებულია აქტივობის დასაშვებ დოზებზე.

რადიოაქტიური ჰაერი სუპერ-რეაქტორის სივრციდან განზავებულია ზოგად ვენტილაციის სისტემაში, სანამ აქტივობა არ დაეცემა მისაღებ დონემდე.

გამოთავისუფლებული რადიოაქტიური წყალი მუშავდება სპეციალურ საამქროში, ექვემდებარება ექსპოზიციას, განზავებას და მინარევების გაწმენდას, მათ შორის აორთქლებას.

პირველადი სქემიდან გამონადენ წყალს აქვს დაბალი აქტივობა და შეიცავს ხანმოკლე იზოტოპებს. ის ექვემდებარება დაბერებას და განზავებას. შენახვის ვადა 10-15 დღეა. ამ პერიოდის განმავლობაში რადიოაქტიურობა მცირდება მისაღებ დონემდე წყლის დალევადა ჩადის კანალიზაციაში. კერძოდ, რუსეთის მეცნიერებათა აკადემიის ატომური ელექტროსადგურის შენობაში არის 28 სავენტილაციო სისტემა ერთი ოთახიდან მეორეში ჰაერის გადასატანად.

განსაკუთრებული ყურადღება ექცევა რეაქტორის ზემოთ არსებულ სივრცეს, საიდანაც რადიოაქტიური აირი შეიძლება შეაღწიოს რეაქტორის დარბაზში. რეაქტორის გარსაცმსა და წყლის ფარს შორის ჰაერი არ არის ვენტილირებადი, რადგან ის ძალზე რადიოაქტიურია და მისი გაშვება ატმოსფეროში მილის მეშვეობით დაუშვებელია გარემოს დაბინძურების თავიდან ასაცილებლად.

არის რადიაციული მონიტორინგის სისტემა, როგორც სტაციონარული, ასევე ინდივიდუალური. გარდა ამისა, ჰაერი მუდმივად იღება სხვადასხვა ოთახებიდან და რადიოაქტიურობაზე ტესტირება ხდება ცალკე დოზიმეტრიის კონტროლის ლაბორატორიებში. ყველა მომუშავე პერსონალს აქვს ჯიბის ფოტო კასეტები და ჯიბის დოზიმეტრები.

აღჭურვილობის შეკეთებისა და მომსახურებისას შემოღებულია პერსონალის რეგულირებადი სამუშაო საათები. მუშაობისას გამოიყენება: პნევმატური კოსტუმი, გაზის ნიღბები, ხელთათმანები, სათვალეები და სხვა აღჭურვილობა. პირადი დაცვა.

ტარდება აღჭურვილობისა და დაგეგმილი სამუშაო ადგილების წინასწარი დეკონტამინაცია.

სპეციალური ტანსაცმლიდან რადიოაქტიურობის მოცილების თავიდან ასაცილებლად, ეწყობა სპეციალური სანიტარული პუნქტები.

რადიოაქტიური ზონიდან გასვლისას პერსონალი იხსნის დამცავ ტანსაცმელს, იღებს შხაპს და იცვამს სუფთა ტანსაცმელს.

მეორადი ტანსაცმელი იგზავნება სპეციალურ სამრეცხაოში ან ნადგურდება.

რადიაციული კონტროლის წესების დარღვევამ შეიძლება გამოიწვიოს გამოუსწორებელი შედეგები.

Მსოფლიო ისტორიაატომური ელექტროსადგურების ექსპლუატაციამ ბევრი მაგალითი იცის, რაც მოხდა კანადასა და აშშ-ში. საფრანგეთი, ინგლისი. იუგოსლავია. ჩერნობილის ავარიის მოვლენები ჯერ კიდევ ახალია. ყველა შემთხვევა, რამაც გამოიწვია რთული და ხშირად სერიოზული შედეგები, გამოწვეული იყო გარკვეული ხარვეზებით, ზოგჯერ დაუდევრობით ან ატომური ელექტროსადგურის მუშაობის წესების უგულებელყოფით.

ლიტერატურა.

1. ატომური ელექტროსადგურები………………… ა.ა. კანაევი 1961 წ

2. თითქმის ყველაფერი ჯაჭვური რეაქტორის შესახებ…………………………… ლ. მატვეევი 1990 წ.

3. ბირთვული ენერგია…………………………… A.P. ალექსანდროვი 1978 წ

4. მომავლის ენერგია………………………………………A I. Protsenko 1985 წ.

5. ელექტროენერგეტიკული ინდუსტრიის ეკონომიკა…………………… ფომინა 2005 წ

მეოცე საუკუნის შუა წლებში კაცობრიობის საუკეთესო გონება ერთდროულად ორ ამოცანაზე მუშაობდა: ატომური ბომბის შექმნაზე და ასევე იმაზე, თუ როგორ გამოეყენებინათ ატომის ენერგია მშვიდობიანი მიზნებისთვის. ასე გაჩნდნენ მსოფლიოში პირველები როგორია ატომური ელექტროსადგურების მუშაობის პრინციპი? და სად მდებარეობს მსოფლიოში ყველაზე დიდი ამ ელექტროსადგურებიდან?

ბირთვული ენერგიის ისტორია და მახასიათებლები

”ენერგია ყველაფრის სათავეა” - ზუსტად ასე შეგიძლიათ პერიფრაზირება ცნობილი ანდაზა 21-ე საუკუნის ობიექტური რეალობის გათვალისწინებით. ყოველი ახალი შემობრუნებით ტექნიკური პროგრესიკაცობრიობას ეს უფრო და უფრო სჭირდება. დღეს „მშვიდობიანი ატომის“ ენერგია აქტიურად გამოიყენება ეკონომიკასა და წარმოებაში და არა მხოლოდ ენერგეტიკულ სექტორში.

ეგრეთ წოდებულ ატომურ ელექტროსადგურებში წარმოებული ელექტროენერგია (რომლის ფუნქციონირების პრინციპი ბუნებით ძალიან მარტივია) ფართოდ გამოიყენება მრეწველობაში, კოსმოსის ძიებაში, მედიცინასა და სოფლის მეურნეობაში.

ბირთვული ენერგია არის მძიმე ინდუსტრიის ფილიალი, რომელიც ატომის კინეტიკური ენერგიისგან იღებს სითბოს და ელექტროენერგიას.

როდის გაჩნდა პირველი ატომური ელექტროსადგურები? საბჭოთა მეცნიერებმა ასეთი ელექტროსადგურების მუშაობის პრინციპი ჯერ კიდევ 40-იან წლებში შეისწავლეს. სხვათა შორის, ამავე დროს მათ პირველიც გამოიგონეს ატომური ბომბი. ამრიგად, ატომი იყო როგორც "მშვიდობიანი" და მომაკვდინებელი.

1948 წელს I.V. კურჩატოვმა შესთავაზა საბჭოთა მთავრობას დაეწყო პირდაპირი სამუშაოები ატომური ენერგიის მოპოვებაზე. ორი წლის შემდეგ საბჭოთა კავშირში (ქალაქ ობნინსკში, კალუგის რეგიონი) იწყება პლანეტაზე პირველი ატომური ელექტროსადგურის მშენებლობა.

ყველას მოქმედების პრინციპი მსგავსია და მისი გაგება სულაც არ არის რთული. ეს შემდგომში იქნება განხილული.

ატომური ელექტროსადგური: მუშაობის პრინციპი (ფოტო და აღწერა)

ნებისმიერის მუშაობის საფუძველია ძლიერი რეაქცია, რომელიც ხდება ატომის ბირთვის გაყოფისას. ეს პროცესი ყველაზე ხშირად მოიცავს ურანის 235 ან პლუტონიუმის ატომებს. ატომების ბირთვები იყოფა ნეიტრონით, რომელიც შედის მათში გარედან. ამ შემთხვევაში ჩნდება ახალი ნეიტრონები, ასევე დაშლის ფრაგმენტები, რომლებსაც აქვთ უზარმაზარი კინეტიკური ენერგია. სწორედ ეს ენერგიაა მთავარი და ძირითადი პროდუქტინებისმიერი ატომური ელექტროსადგურის საქმიანობა

ასე შეგიძლიათ აღწეროთ ატომური ელექტროსადგურის რეაქტორის მუშაობის პრინციპი. შემდეგ ფოტოზე ხედავთ როგორ გამოიყურება შიგნიდან.

არსებობს სამი ძირითადი ტიპი ბირთვული რეაქტორები:

მაღალი სიმძლავრის არხის რეაქტორი (შემოკლებით RBMK);
წნევით წყლის რეაქტორი (WWER);
სწრაფი ნეიტრონული რეაქტორი (BN).

ცალკე, ღირს ატომური ელექტროსადგურის მუშაობის პრინციპის აღწერა მთლიანად. როგორ მუშაობს ეს განხილული იქნება შემდეგ სტატიაში.

ატომური ელექტროსადგურის მუშაობის პრინციპი (დიაგრამა)

მუშაობს გარკვეული პირობებიდა მკაცრად განსაზღვრულ რეჟიმებში. გარდა (ერთი ან მეტის) ატომური ელექტროსადგურის სტრუქტურაში ასევე შედის სხვა სისტემები, სპეციალური სტრუქტურები და მაღალკვალიფიციური პერსონალი. როგორია ატომური ელექტროსადგურის მუშაობის პრინციპი? მოკლედ შეიძლება აღწერილი იყოს შემდეგნაირად.

ნებისმიერი ატომური ელექტროსადგურის მთავარი ელემენტია ატომური რეაქტორი, რომელშიც მიმდინარეობს ყველა ძირითადი პროცესი. ჩვენ დავწერეთ რა ხდება რეაქტორში წინა განყოფილებაში. (ჩვეულებრივ, ყველაზე ხშირად ეს არის ურანი) პატარა შავი ტაბლეტების სახით იკვებება ამ უზარმაზარ ქვაბში.

ბირთვულ რეაქტორში მიმდინარე რეაქციების დროს გამოთავისუფლებული ენერგია გარდაიქმნება სითბოდ და გადადის გამაგრილებელში (ჩვეულებრივ წყალში). აღსანიშნავია, რომ ამ პროცესის დროს გამაგრილებელი ასევე იღებს გამოსხივების გარკვეულ დოზას.

შემდეგი, გამაგრილებლის სითბო გადადის ჩვეულებრივ წყალში (სპეციალური მოწყობილობების - სითბოს გადამცვლელების მეშვეობით), რომელიც შედეგად დუღს. წყლის ორთქლი, რომელიც წარმოიქმნება, ბრუნავს ტურბინას. ამ უკანასკნელთან დაკავშირებულია გენერატორი, რომელიც გამოიმუშავებს ელექტრო ენერგიას.

ამრიგად, მოქმედების პრინციპის მიხედვით, ატომური ელექტროსადგური არის იგივე თბოელექტროსადგური. განსხვავება მხოლოდ ისაა, თუ როგორ წარმოიქმნება ორთქლი.

ბირთვული ენერგიის გეოგრაფია

ბირთვული ენერგიის წარმოების ქვეყნების ხუთეული ასეთია:

საფრანგეთი.
Იაპონია.
რუსეთი.
Სამხრეთ კორეა.

ამავდროულად, ამერიკის შეერთებული შტატები, რომელიც გამოიმუშავებს დაახლოებით 864 მილიარდ კვტ/სთ წელიწადში, აწარმოებს პლანეტის მთლიანი ელექტროენერგიის 20%-მდე.

მთლიანობაში, მსოფლიოში 31 სახელმწიფო ახორციელებს ატომურ ელექტროსადგურებს. პლანეტის ყველა კონტინენტიდან მხოლოდ ორი (ანტარქტიდა და ავსტრალია) არის სრულიად თავისუფალი ბირთვული ენერგიისგან.

დღეს მსოფლიოში 388 ბირთვული რეაქტორი მუშაობს. მართალია, მათგან 45-ს წელიწადნახევარია ელექტროენერგია არ გამოიმუშავებს. ბირთვული რეაქტორების უმეტესობა მდებარეობს იაპონიასა და აშშ-ში. მათი სრული გეოგრაფია წარმოდგენილია შემდეგ რუკაზე. მწვანედ მითითებულია ქვეყნები, რომლებსაც აქვთ მოქმედი ბირთვული რეაქტორები, ასევე მითითებულია მათი საერთო რაოდენობა კონკრეტულ სახელმწიფოში.

ბირთვული ენერგიის განვითარება სხვადასხვა ქვეყანაში

მთლიანობაში, 2014 წლის მდგომარეობით, დაფიქსირდა ატომური ენერგიის განვითარების ზოგადი ვარდნა. ახალი ბირთვული რეაქტორების მშენებლობაში ლიდერები სამი ქვეყანაა: რუსეთი, ინდოეთი და ჩინეთი. გარდა ამისა, რამდენიმე სახელმწიფო, რომლებსაც არ აქვთ ატომური ელექტროსადგურები, გეგმავენ მათ აშენებას უახლოეს მომავალში. მათ შორისაა ყაზახეთი, მონღოლეთი, ინდონეზია, საუდის არაბეთი და ჩრდილოეთ აფრიკის რამდენიმე ქვეყანა.

მეორე მხრივ, რამდენიმე სახელმწიფომ მიიღო კურსი ატომური ელექტროსადგურების რაოდენობის თანდათანობით შემცირებისკენ. მათ შორისაა გერმანია, ბელგია და შვეიცარია. ზოგიერთ ქვეყანაში კი (იტალია, ავსტრია, დანია, ურუგვაი) კანონით აკრძალულია ბირთვული ენერგია.

ბირთვული ენერგიის ძირითადი პრობლემები

ბირთვული ენერგიის განვითარება დაკავშირებულია ერთ მნიშვნელოვანთან ეკოლოგიური პრობლემა. ეს არის ე.წ. ამრიგად, მრავალი ექსპერტის აზრით, ატომური ელექტროსადგურები უფრო მეტ სითბოს გამოყოფენ, ვიდრე იმავე სიმძლავრის თბოელექტროსადგურები. განსაკუთრებით საშიშია თერმული წყლის დაბინძურება, რომელიც არღვევს ბიოლოგიური ორგანიზმების სიცოცხლეს და იწვევს მრავალი სახეობის თევზის სიკვდილს.

ბირთვულ ენერგიასთან დაკავშირებული კიდევ ერთი აქტუალური საკითხი ზოგადად ბირთვულ უსაფრთხოებას ეხება. პირველად კაცობრიობამ სერიოზულად დაფიქრდა ამ პრობლემაზე 1986 წელს ჩერნობილის კატასტროფის შემდეგ. ჩერნობილის ატომური ელექტროსადგურის მუშაობის პრინციპი დიდად არ განსხვავდებოდა სხვა ატომური ელექტროსადგურებისგან. თუმცა, ამან არ გადაარჩინა იგი სერიოზული და სერიოზული უბედური შემთხვევისგან, რაც ძალიან მოჰყვა სერიოზული შედეგებიმთელი აღმოსავლეთ ევროპისთვის.

უფრო მეტიც, ბირთვული ენერგიის საშიშროება არ შემოიფარგლება მხოლოდ ადამიანის მიერ გამოწვეული შესაძლო ავარიებით. ამრიგად, დიდი პრობლემები წარმოიქმნება ბირთვული ნარჩენების განადგურებასთან დაკავშირებით.

ბირთვული ენერგიის უპირატესობები

მიუხედავად ამისა, ბირთვული ენერგიის განვითარების მომხრეებიც იძახიან აშკარა უპირატესობებიატომური ელექტროსადგურების ექსპლუატაცია. ამრიგად, კერძოდ, მსოფლიო ბირთვულმა ასოციაციამ ცოტა ხნის წინ გამოაქვეყნა თავისი ანგარიში ძალიან საინტერესო მონაცემებით. მისი მიხედვით, ატომურ ელექტროსადგურებზე ერთი გიგავატი ელექტროენერგიის წარმოებას თანმხლები ადამიანური მსხვერპლი 43-ჯერ ნაკლებია, ვიდრე ტრადიციულ თბოელექტროსადგურებზე.

არსებობს სხვა, არანაკლებ მნიშვნელოვანი, უპირატესობები. კერძოდ:

ელექტროენერგიის წარმოების დაბალი ღირებულება;
ბირთვული ენერგიის გარემოს სისუფთავე (თერმული წყლის დაბინძურების გარდა);
ატომური ელექტროსადგურების მკაცრი გეოგრაფიული კავშირის ნაკლებობა საწვავის დიდ წყაროებთან.

დასკვნის ნაცვლად

1950 წელს აშენდა მსოფლიოში პირველი ატომური ელექტროსადგური. ატომური ელექტროსადგურების მუშაობის პრინციპი არის ატომის დაშლა ნეიტრონის გამოყენებით. ამ პროცესის შედეგად გამოიყოფა ენერგიის უზარმაზარი რაოდენობა.

როგორც ჩანს, ბირთვული ენერგიაგანსაკუთრებული სარგებელია კაცობრიობისთვის. თუმცა ისტორიამ საპირისპირო დაამტკიცა. კერძოდ, ორმა დიდმა ტრაგედიამ - 1986 წელს საბჭოთა ჩერნობილის ატომურ ელექტროსადგურზე ავარია და 2011 წელს იაპონური ფუკუშიმა-1 ელექტროსადგურის ავარია - აჩვენა "მშვიდობიანი" ატომის საფრთხე. და დღეს მსოფლიოს ბევრმა ქვეყანამ დაიწყო ფიქრი ბირთვული ენერგიის ნაწილობრივ ან თუნდაც სრულ მიტოვებაზე.

Ერთ - ერთი ყველაზე გლობალური პრობლემებიკაცობრიობა არის ენერგია. სამოქალაქო ინფრასტრუქტურა, მრეწველობა, შეიარაღებული ძალები - ეს ყველაფერი მოითხოვს უზარმაზარი თანხაელექტროენერგია და მის წარმოებაზე ყოველწლიურად გამოიყოფა უამრავი მინერალი. პრობლემა ის არის, რომ ეს რესურსები უსასრულო არ არის და ახლა, როცა სიტუაცია მეტ-ნაკლებად სტაბილურია, მომავალზე უნდა ვიფიქროთ. დიდი იმედები ამყარეს ალტერნატიულ, სუფთა ელექტროენერგიაზე, თუმცა, როგორც პრაქტიკა გვიჩვენებს, საბოლოო შედეგი შორს არის სასურველისგან. მზის ან ქარის ელექტროსადგურების ხარჯები უზარმაზარია, მაგრამ ენერგიის რაოდენობა მინიმალურია. და ამიტომ ატომური ელექტროსადგურები ახლა განიხილება ყველაზე პერსპექტიულ ვარიანტად შემდგომი განვითარებისთვის.

ატომური ელექტროსადგურის ისტორია

პირველი იდეები ელექტროენერგიის გამომუშავებისთვის ატომების გამოყენებასთან დაკავშირებით გაჩნდა სსრკ-ში მე-20 საუკუნის 40-იან წლებში, ამ საფუძველზე საკუთარი მასობრივი განადგურების იარაღის შექმნამდე თითქმის 10 წლით ადრე. 1948 წელს შემუშავდა ატომური ელექტროსადგურების მუშაობის პრინციპი და ამავდროულად, მსოფლიოში პირველად შესაძლებელი გახდა მოწყობილობების ატომური ენერგიით ელექტროენერგია. 1950 წელს შეერთებულმა შტატებმა დაასრულა მცირე ზომის მშენებლობა ბირთვული რეაქტორი, რომელიც იმ დროისთვის პლანეტაზე ამ ტიპის ერთადერთ ელექტროსადგურად შეიძლება ჩაითვალოს. მართალია, ის ექსპერიმენტული იყო და მხოლოდ 800 ვატ სიმძლავრეს აწარმოებდა. პარალელურად სსრკ-ში ეყრებოდა მსოფლიოში პირველი სრულფასოვანი ატომური ელექტროსადგურის საძირკველი, თუმცა ექსპლუატაციაში გაშვების შემდეგ ის ჯერ კიდევ არ აწარმოებდა ელექტროენერგიას ინდუსტრიული მასშტაბით. ეს რეაქტორი უფრო მეტად გამოიყენებოდა ტექნოლოგიის გასაუმჯობესებლად.

ამ მომენტიდან მთელ მსოფლიოში დაიწყო ატომური ელექტროსადგურების მასიური მშენებლობა. გარდა ტრადიციული ლიდერებისა ამ "რბოლაში", აშშ-სა და სსრკ-ში, პირველი რეაქტორები გამოჩნდნენ:

1956 - დიდი ბრიტანეთი.
1959 – საფრანგეთი.
1961 წელი – გერმანია.
1962 - კანადა.
1964 - შვედეთი.
1966 – იაპონია.

მშენებარე ატომური ელექტროსადგურების რაოდენობა მუდმივად იზრდებოდა ჩერნობილის კატასტროფამდე, რის შემდეგაც მშენებლობა დაიწყო გაყინვა და თანდათან ბევრმა ქვეყანამ დაიწყო ბირთვული ენერგიის მიტოვება. ჩართულია ამ მომენტშიახალი ასეთი ელექტროსადგურები ძირითადად რუსეთსა და ჩინეთში ჩნდება. ზოგიერთი ქვეყანა, რომლებიც ადრე გეგმავდა სხვა ტიპის ენერგიაზე გადასვლას, თანდათან უბრუნდება პროგრამას და უახლოეს მომავალში შესაძლებელია ატომური ელექტროსადგურის მშენებლობის კიდევ ერთი ზრდა. ეს არის ადამიანის განვითარების სავალდებულო ეტაპი, ყოველ შემთხვევაში, სანამ არ მოიძებნება ენერგიის წარმოების სხვა ეფექტური ვარიანტები.

ბირთვული ენერგიის მახასიათებლები

მთავარი უპირატესობა არის დიდი რაოდენობით ენერგიის გამომუშავება მინიმალური ხარჯებისაწვავი პრაქტიკულად დაბინძურების გარეშე. ატომური ელექტროსადგურის ბირთვული რეაქტორის მუშაობის პრინციპი ემყარება მარტივ ორთქლის ძრავას და იყენებს წყალს, როგორც ძირითად ელემენტს (თვითონ საწვავის გარეშე), შესაბამისად, გარემოსდაცვითი თვალსაზრისით, ზიანი მინიმალურია. ამ ტიპის ელექტროსადგურების პოტენციური საფრთხე ძალიან გადაჭარბებულია. ჩერნობილის კატასტროფის მიზეზები ჯერ კიდევ არ არის საიმედოდ დადგენილი (დაწვრილებით ქვემოთ) და, უფრო მეტიც, გამოძიების ფარგლებში შეგროვებულმა ყველა ინფორმაციამ შესაძლებელი გახადა არსებული ქარხნების მოდერნიზაცია, რადიაციული ემისიების საეჭვო ვარიანტების აღმოფხვრაც კი. გარემოსდამცველები ხანდახან ამბობენ, რომ ასეთი სადგურები თერმული დაბინძურების მძლავრი წყაროა, მაგრამ ეს ასევე არ შეესაბამება სინამდვილეს. მართლაც, მეორადი სქემიდან ცხელი წყალი შედის რეზერვუარებში, მაგრამ ყველაზე ხშირად გამოიყენება მათი ხელოვნური ვერსიები, რომლებიც შექმნილია სპეციალურად ამ მიზნით, და სხვა შემთხვევებში, ასეთი ტემპერატურის ზრდის წილი არ შეიძლება შედარდეს სხვა ენერგიის წყაროებიდან დაბინძურებას.

საწვავის პრობლემა

ატომური ელექტროსადგურების პოპულარობაში არანაკლებ როლს თამაშობს საწვავი - ურანი-235. მას გაცილებით ნაკლები სჭირდება, ვიდრე ნებისმიერი სხვა ტიპის ენერგიის ერთდროული უზარმაზარი გამოყოფით. ატომური ელექტროსადგურის რეაქტორის მუშაობის პრინციპი გულისხმობს ამ საწვავის გამოყენებას ღეროებში მოთავსებული სპეციალური „ტაბლეტების“ სახით. სინამდვილეში, ერთადერთი სირთულეა ამ შემთხვევაშისწორედ ასეთი ფორმის შექმნაა. თუმცა, ცოტა ხნის წინ გამოჩნდა ინფორმაცია, რომ მიმდინარე გლობალური რეზერვები ასევე დიდხანს არ გაგრძელდება. მაგრამ ეს უკვე გათვალისწინებულია. ურანი-238-ზე მუშაობს უახლესი სამწრეანი რეაქტორები, რომელთაგანაც ბევრია და საწვავის დეფიციტის პრობლემა დიდი ხნით გაქრება.

ორმაგი წრიული ატომური ელექტროსადგურის მუშაობის პრინციპი

როგორც ზემოთ აღინიშნა, ის დაფუძნებულია ჩვეულებრივი ორთქლის ძრავაზე. მოკლედ, ატომური ელექტროსადგურის მუშაობის პრინციპი არის წყლის გაცხელება პირველადი სქემიდან, რომელიც თავის მხრივ ათბობს წყალს მეორადი წრედიდან ორთქლის მდგომარეობამდე. ის მიედინება ტურბინაში, აბრუნებს პირებს, რის შედეგადაც გენერატორი ელექტროენერგიას გამოიმუშავებს. "ნარჩენი" ორთქლი შედის კონდენსატორში და იქცევა წყალში. ეს ქმნის თითქმის დახურულ ციკლს. თეორიულად, ეს ყველაფერი შეიძლება მუშაობდეს კიდევ უფრო მარტივად, მხოლოდ ერთი მიკროსქემის გამოყენებით, მაგრამ ეს ნამდვილად სახიფათოა, რადგან მასში არსებული წყალი, თეორიულად, შეიძლება დაექვემდებაროს დაბინძურებას, რაც გამორიცხულია ატომური ელექტროსადგურების უმეტესობისთვის სისტემის სტანდარტის გამოყენებისას. ერთმანეთისგან იზოლირებული წყლის ორი ციკლით.

სამწრე ატომური ელექტროსადგურის მუშაობის პრინციპი

ეს უფრო თანამედროვე ელექტროსადგურებია, რომლებიც მუშაობენ ურან-238-ზე. მისი რეზერვები შეადგენს მსოფლიოს ყველა რადიოაქტიური ელემენტის 99%-ზე მეტს (აქედან გამომდინარე, გამოყენების უზარმაზარი პერსპექტივები). ამ ტიპის ატომური ელექტროსადგურის მუშაობის პრინციპი და დიზაინი შედგება სამი სქემის არსებობისა და თხევადი ნატრიუმის აქტიური გამოყენებისგან. ზოგადად, ყველაფერი იგივე რჩება, მაგრამ მცირე დამატებებით. პირველადი წრეში, რომელიც თბება უშუალოდ რეაქტორიდან, ეს თხევადი ნატრიუმი ცირკულირებს მაღალი ტემპერატურა. მეორე წრე თბება პირველიდან და ასევე იყენებს იგივე სითხეს, მაგრამ არც ისე ცხელ. და მხოლოდ ამის შემდეგ, უკვე მესამე წრეში, გამოიყენება წყალი, რომელიც თბება მეორედან ორთქლის მდგომარეობამდე და ბრუნავს ტურბინას. სისტემა ტექნოლოგიურად უფრო რთული აღმოჩნდება, მაგრამ ასეთი ატომური ელექტროსადგური მხოლოდ ერთხელ უნდა აშენდეს, შემდეგ კი რჩება მხოლოდ შრომის ნაყოფით ტკბობა.

ჩერნობილი

ითვლება, რომ ჩერნობილის ატომური ელექტროსადგურის მუშაობის პრინციპი გახდა მთავარი მიზეზიკატასტროფები. ოფიციალურად, მომხდარის ორი ვერსია არსებობს. ერთ-ერთის თქმით, პრობლემა წარმოიშვა რეაქტორის ოპერატორების არასათანადო ქმედებებმა. მეორის მიხედვით, ელექტროსადგურის წარუმატებელი დაპროექტების გამო. თუმცა, ჩერნობილის ატომური ელექტროსადგურის მუშაობის პრინციპი გამოიყენებოდა ამ ტიპის სხვა სადგურებშიც, რომლებიც დღემდე გამართულად ფუნქციონირებენ. არსებობს მოსაზრება, რომ მოხდა უბედური შემთხვევების ჯაჭვი, რომლის გამეორება თითქმის შეუძლებელია. ეს მოიცავს მცირე მიწისძვრას რაიონში, ექსპერიმენტის ჩატარებას რეაქტორთან, მცირე პრობლემებს თავად დიზაინთან და ა.შ. ამ ყველაფერმა ერთად გამოიწვია აფეთქება. თუმცა მიზეზი, რამაც გამოიწვია რეაქტორის სიმძლავრის მკვეთრი მატება მაშინ, როცა ასე არ უნდა ყოფილიყო, ჯერჯერობით უცნობია. იყო მოსაზრებაც კი შესაძლო დივერსიის შესახებ, მაგრამ დღემდე არაფერი დამტკიცებულა.

ფუკუშიმა

ეს არის გლობალური კატასტროფის კიდევ ერთი მაგალითი, რომელიც მოიცავს ატომურ ელექტროსადგურს. და ამ შემთხვევაშიც მიზეზი უბედური შემთხვევების ჯაჭვი იყო. სადგური საიმედოდ იყო დაცული მიწისძვრებისა და ცუნამისგან, რაც იშვიათი არაა იაპონიის სანაპიროზე. ცოტას შეეძლო წარმოედგინა, რომ ეს ორივე მოვლენა ერთდროულად მოხდებოდა. ფუკუშიმას ატომური ელექტროსადგურის გენერატორის მუშაობის პრინციპი მოიცავდა გამოყენებას გარე წყაროებიენერგია მთელი უსაფრთხოების კომპლექსის ექსპლუატაციაში შესანარჩუნებლად. ეს არის გონივრული ზომა, რადგან უბედური შემთხვევის დროს ძნელი იქნება ენერგიის მიღება თავად ქარხნიდან. მიწისძვრისა და ცუნამის გამო ყველა ეს წყარო ჩავარდა, რამაც გამოიწვია რეაქტორების დნობა და კატასტროფა. ამ დროისთვის მიმდინარეობს სამუშაოები ზარალის გამოსასწორებლად. ექსპერტების აზრით, ამას კიდევ 40 წელი დასჭირდება.

მიუხედავად მთელი მისი ეფექტურობისა, ბირთვული ენერგია მაინც საკმაოდ ძვირია, რადგან ატომური ელექტროსადგურის ორთქლის გენერატორის მუშაობის პრინციპები და მისი სხვა კომპონენტები გულისხმობს უზარმაზარ სამშენებლო ხარჯებს, რომლებიც უნდა ანაზღაურდეს. ამჟამად ქვანახშირისა და ნავთობის ელექტროენერგია ჯერ კიდევ უფრო იაფია, მაგრამ ეს რესურსები ამოიწურება უახლოეს ათწლეულებში და მომდევნო რამდენიმე წლის განმავლობაში, ბირთვული ენერგია ყველაფერზე იაფი იქნება. ამ დროისთვის ეკოლოგიურად სუფთა ელექტროენერგია ენერგიის ალტერნატიული წყაროებიდან (ქარი და მზის ელექტროსადგურები) ღირს დაახლოებით 20-ჯერ მეტი.

ითვლება, რომ ატომური ელექტროსადგურების მუშაობის პრინციპი არ იძლევა ასეთი სადგურების სწრაფად აშენების საშუალებას. Ეს არ არის სიმართლე. ამ ტიპის საშუალო ობიექტის მშენებლობას დაახლოებით 5 წელი სჭირდება.

სადგურები სრულყოფილად არის დაცული არა მხოლოდ პოტენციური გამოსხივებისგან, არამედ გარე ფაქტორებისგან. მაგალითად, თუ ტერორისტებს ტყუპი კოშკის ნაცვლად რომელიმე ატომური ელექტროსადგური აერჩიათ, შეძლებდნენ მიმდებარე ინფრასტრუქტურის მხოლოდ მინიმალური ზიანის მიყენებას, რაც არანაირ გავლენას არ მოახდენდა რეაქტორის მუშაობაზე.

შედეგები

ატომური ელექტროსადგურების მუშაობის პრინციპი პრაქტიკულად არ განსხვავდება სხვა ტრადიციული ელექტროსადგურების მუშაობის პრინციპებისგან. ორთქლის ენერგია ყველგან გამოიყენება. ჰიდროელექტროსადგურები იყენებენ მომდინარე წყლის წნევას და ის მოდელებიც კი, რომლებიც მზის ენერგიაზე მუშაობენ, იყენებენ სითხეს, რომელიც თბება დუღილამდე და ატრიალებს ტურბინებს. ამ წესის ერთადერთი გამონაკლისი არის ქარის ელექტროსადგურები, რომლებშიც პირები ბრუნავს ჰაერის მასების მოძრაობის გამო.

სახელმწიფო საგანმანათლებლო დაწესებულება

უმაღლესი პროფესიული განათლება

ტიუმენის სახელმწიფო უნივერსიტეტი

დისტანციური განათლების ინსტიტუტი

ტესტიდისციპლინის მიხედვით

RPS და რეგიონალური კვლევები

თემა "ატომური ელექტროსადგურების მდებარეობა"

დაასრულა: სპეციალობის სტუდენტი "ფინანსები და კრედიტი"

1. ატომური ელექტროსადგურები

ატომური ელექტროსადგურები (NPPs) არსებითად თბოელექტროსადგურებია, რომლებიც იყენებენ ბირთვული რეაქციების თერმულ ენერგიას.

ბირთვული საწვავი ჩვეულებრივ გამოიყენება მყარი ფორმით. ის ჩასმულია დამცავ გარსში. ამ ტიპის საწვავის ელემენტებს უწოდებენ საწვავის წნელებს, ისინი დამონტაჟებულია რეაქტორის ბირთვის სამუშაო არხებში. დაშლის რეაქციის დროს გამოთავისუფლებული თერმული ენერგია ამოღებულია რეაქტორის ბირთვიდან გამაგრილებლის გამოყენებით, რომელიც ზეწოლის ქვეშ იტუმბება თითოეული სამუშაო არხით ან მთელი ბირთვით. ყველაზე გავრცელებული გამაგრილებელი არის წყალი, რომელიც კარგად არის გაწმენდილი.

წყლის გაცივებული რეაქტორები შეიძლება მუშაობდნენ წყლის ან ორთქლის რეჟიმში. მეორე შემთხვევაში, ორთქლი წარმოიქმნება უშუალოდ რეაქტორის ბირთვში.

ურანის ან პლუტონიუმის ბირთვების დაშლისას წარმოიქმნება სწრაფი ნეიტრონები, რომელთა ენერგია მაღალია. ბუნებრივ ან ოდნავ გამდიდრებულ ურანში, სადაც 235 U შემცველობა დაბალია, ჯაჭვური რეაქცია სწრაფი ნეიტრონებით არ ვითარდება. მაშასადამე, სწრაფი ნეიტრონები შენელებულია თერმულ (ნელი) ნეიტრონებისკენ. ნივთიერებები, რომლებიც შეიცავს ელემენტებს დაბალი ატომური მასით და ნეიტრონების დაბალი შთანთქმის უნარით, გამოიყენება მოდერატორებად. მთავარი მოდერატორებია წყალი, მძიმე წყალი და გრაფიტი.

ამჟამად თერმული ნეიტრონული რეაქტორები ყველაზე განვითარებულია. ასეთი რეაქტორები სტრუქტურულად უფრო მარტივი და ადვილად სამართავია სწრაფ ნეიტრონულ რეაქტორებთან შედარებით. თუმცა, პერსპექტიული მიმართულებაა სწრაფი ნეიტრონული რეაქტორების გამოყენება ბირთვული საწვავის - პლუტონიუმის გაფართოებული რეპროდუქციით; ამრიგად, 238 U-ის უმეტესი ნაწილი შეიძლება გამოყენებულ იქნას.

ამჟამად რუსეთში ფუნქციონირებს 10 ატომური ელექტროსადგური, სადაც დამონტაჟებულია 31 ელექტროსადგური. მათი მთლიანი ელექტრული სიმძლავრე (დაახლოებით 23,200 მეგავატი) დაახლოებით თანაბრად იყოფა რეაქტორების ორ ჯგუფს: წყალ-წყლის რეაქტორებს (VVER-440, VVER-1000) და მდუღარე არხის წყალ-გრაფიტის რეაქტორებს (RBMK-1000, EGP-6). ჩართულია ბელოიარსკის ატომური ელექტროსადგურიმსოფლიოში ერთადერთი სწრაფი ნეიტრონული ენერგიის რეაქტორი BN-600 მუშაობს.

ბირთვული რეაქტორების შემდეგი ძირითადი ტიპები გამოიყენება რუსეთის ატომურ ელექტროსადგურებში:

RBMK(მაღალი სიმძლავრის რეაქტორი, არხი) – თერმული ნეიტრონული რეაქტორი, წყალ-გრაფიტი;

VVER(წყლით გაგრილებული დენის რეაქტორი) – თერმული ნეიტრონული რეაქტორი, ჭურჭლის ტიპი;

BN- სწრაფი ნეიტრონული რეაქტორი თხევადი ლითონის ნატრიუმის გამაგრილებლით.

შედარების გაკეთება სხვადასხვა სახისბირთვულ რეაქტორებზე, ღირს ყურადღება გაამახვილოთ ამ მოწყობილობების ორ ყველაზე გავრცელებულ ტიპზე ჩვენს ქვეყანაში და მსოფლიოში: VVER (წყალი-წყლის ენერგიის რეაქტორი) და RBMK (მაღალი სიმძლავრის არხის რეაქტორი).

ყველაზე ფუნდამენტური განსხვავებები: VVER - წნევის ჭურჭლის რეაქტორი (ზეწოლა ინარჩუნებს რეაქტორის ჭურჭელს); RBMK - არხის რეაქტორი (ზეწოლა შენარჩუნებულია დამოუკიდებლად თითოეულ არხზე); VVER-ში გამაგრილებელი და მოდერატორი არის ერთი და იგივე წყალი (დამატებითი მოდერატორი არ არის დანერგილი), RBMK-ში მოდერატორი არის გრაფიტი და გამაგრილებელი წყალი; VVER-ში ორთქლი წარმოიქმნება ორთქლის გენერატორის მეორე სხეულში; RBMK-ში ორთქლი წარმოიქმნება უშუალოდ რეაქტორის ბირთვში (მდუღარე რეაქტორი) და პირდაპირ მიდის ტურბინაში - მეორე წრე არ არის. აქტიური ზონების განსხვავებული სტრუქტურის გამო, ამ რეაქტორების მუშაობის პარამეტრებიც განსხვავებულია.

რეაქტორის უსაფრთხოებისთვის მნიშვნელოვანია ისეთი პარამეტრი, როგორიცაა რეაქტიულობის კოეფიციენტი - ის შეიძლება ფიგურალურად იყოს წარმოდგენილი, როგორც მნიშვნელობა, რომელიც აჩვენებს, თუ როგორ იმოქმედებს რეაქტორის ამა თუ იმ პარამეტრში ცვლილებები მასში ჯაჭვური რეაქციის ინტენსივობაზე. თუ ეს კოეფიციენტი დადებითია, მაშინ პარამეტრის მატებასთან ერთად, რომლითაც მოცემულია კოეფიციენტი, ჯაჭვური რეაქცია რეაქტორში სხვა გავლენის არარსებობის შემთხვევაში გაიზრდება და საბოლოოდ შესაძლებელი გახდება მისი უმართავი და კასკადი. იზრდება - რეაქტორი აჩქარდება. როდესაც რეაქტორი აჩქარებს, ხდება ინტენსიური სითბოს გამოყოფა, რაც იწვევს საწვავის ბირთვების დნობას, მათი დნობის ნაკადს ბირთვის ქვედა ნაწილში, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს რეაქტორის ჭურჭლის განადგურება და რადიოაქტიური ნივთიერებების გათავისუფლება. გარემო.

VVER რეაქტორში, როდესაც ორთქლი ჩნდება ბირთვში ან როდესაც გამაგრილებლის ტემპერატურა იზრდება, რაც იწვევს მისი სიმკვრივის შემცირებას, მცირდება ნეიტრონების შეჯახების რაოდენობა გამაგრილებლის მოლეკულების ატომებთან, მცირდება ნეიტრონების ზომიერება, შედეგად. რომელთაგან ყველა ტოვებს ბირთვს სხვა ბირთვებთან რეაგირების გარეშე. რეაქტორი ჩერდება.

RBMK რეაქტორში, როდესაც წყალი ადუღდება ან მისი ტემპერატურა იზრდება, რაც იწვევს მისი სიმკვრივის დაქვეითებას, ქრება მისი ნეიტრონის შთამნთქმელი ეფექტი (ამ რეაქტორს უკვე აქვს მოდერატორი, ხოლო ორთქლს აქვს ნეიტრონის შთანთქმის კოეფიციენტი წყალთან შედარებით). რეაქტორში ჯაჭვური რეაქცია გროვდება და ის აჩქარებს, რაც თავის მხრივ იწვევს წყლის ტემპერატურის შემდგომ მატებას და მის დუღილს.

შესაბამისად, თუ მოხდება რეაქტორის ავარიული სამუშაო პირობები, რომელსაც თან ახლავს მისი აჩქარება, VVER რეაქტორი გაჩერდება და RBMK რეაქტორი გააგრძელებს აჩქარებას მზარდი ინტენსივობით, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს ძალიან ინტენსიური სითბოს გამოყოფა, რაც გამოიწვევს დნობას. რეაქტორის ბირთვი. ეს შედეგი ძალზე საშიშია, რადგან გამდნარი ცირკონიუმის ჭურვები წყალთან შეხებისას იშლება წყალბადად და ჟანგბადად, წარმოქმნის უკიდურესად ფეთქებადი გაზს, რომლის აფეთქება გარდაუვლად ანადგურებს ბირთვს და ათავისუფლებს რადიოაქტიურ საწვავს და გრაფიტს გარემოში. სწორედ ამ გზაზე განვითარდა მოვლენები ჩერნობილის ატომურ ელექტროსადგურზე მომხდარი ავარიის დროს.

რომ შევაჯამოთ, RBMK რეაქტორი მოითხოვს ნაკლებ საწვავის გამდიდრებას და აქვს უკეთესი შესაძლებლობებიდასაშლელი მასალის (პლუტონიუმის) წარმოებისთვის, აქვს უწყვეტი საოპერაციო ციკლი, მაგრამ უფრო პოტენციურად საშიშია ექსპლუატაციაში. ამ საფრთხის ხარისხი დამოკიდებულია საგანგებო დაცვის სისტემების ხარისხზე და ოპერატიული პერსონალის კვალიფიკაციაზე. გარდა ამისა, მეორადი მიკროსქემის არარსებობის გამო, RBMK-ს აქვს უფრო მაღალი გამოსხივების გამოსხივება ატმოსფეროში მუშაობის დროს.

NPP დიაგრამები. ტექნოლოგიური სისტემა NPPდამოკიდებულია რეაქტორის ტიპზე, გამაგრილებლისა და მოდერატორის ტიპზე, ასევე უამრავ სხვა ფაქტორზე. წრე შეიძლება იყოს ერთწრეული, ორწრეული და სამწრე. ნახაზი 1 ნაჩვენებია, როგორც მაგალითი (1 - რეაქტორი; 2 - ორთქლის გენერატორი; 3 - ტურბინა; 4 - ტრანსფორმატორი; 5 - გენერატორი; 6 - ტურბინის კონდენსატორი; 7 - კონდენსატის (საკვების) ტუმბო; 8 - მთავარი ცირკულაციის ტუმბო

ატომური ელექტროსადგურის ორმაგი წრიული დიაგრამა VVER ტიპის რეაქტორის მქონე ელექტროსადგურისთვის.

ატომური ელექტროსადგურები აგებულია ბლოკის პრინციპით, როგორც თერმომექანიკურ, ისე ელექტრო ნაწილებში.

ბირთვულ საწვავს აქვს ძალიან მაღალი კალორიული ღირებულება (1 კგ 235 U ცვლის 2900 ტონა ნახშირს). NPPის განსაკუთრებით ეფექტურია საწვავის რესურსებით ღარიბ ადგილებში, მაგალითად, რუსეთის ევროპულ ნაწილში.

პერსპექტიულია ატომური ელექტროსადგურები სწრაფი ნეიტრონული რეაქტორებით, რომლებიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას სითბოს და ელექტროენერგიის წარმოებისთვის, აგრეთვე ბირთვული საწვავის რეპროდუქციისთვის.

ბირთვული ენერგიის გამოყენება შესაძლებელს ხდის ენერგეტიკული რესურსების გაფართოებას. ამგვარად, წვლილი შეიტანოს წიაღისეული საწვავის რესურსების კონსერვაციაში, ელექტროენერგიის ღირებულების შემცირებაში, რაც განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია საწვავის წყაროებიდან დაშორებული ტერიტორიებისთვის, ჰაერის დაბინძურების შემცირება, საწვავის ტრანსპორტირებაში ჩართული ტრანსპორტის განმუხტვა, მრეწველობისთვის ელექტროენერგიითა და სითბოს მიწოდების ხელშეწყობა. ტექნოლოგიები (მაგალითად, გამოიყენა ზღვის წყლის გამწმენდი და მტკნარი წყლის რესურსების გაფართოება).

1. ბადევი ვ.ვ., ეგოროვი იუ.ა., ს.ვ. კაზაკოვი "გარემოს დაცვა ატომური ელექტროსადგურების ექსპლუატაციის დროს", მოსკოვი, ენერგოატომიზდატი, 1990 წ.

2. ეფიმოვა ნ. ბირთვული უსაფრთხოება: ვისგან უნდა ვეძიოთ დაცვა? / „ეკონომიკა და დრო“, No11, 20 მარტი, 1999 წ.

3. ისრაელი Y.A. „ყოვლისმომცველი გარემოსდაცვითი ანალიზის პრობლემები და ინტეგრირებული მონიტორინგის პრინციპები“ ლენინგრადი, 1988 წ.

4. ნიკიტინ დ., ნოვიკოვი ი.“ გარემოდა ადამიანი", 1986 წ

5. ოლსევიჩ ო.ია., გუდკოვი ა.ა. გარემოსდაცვითი კრიტიკის კრიტიკა. - M.: Mysl, 1990. - 213გვ.

6. მომავლის ბირთვული და თერმობირთვული ენერგია / რედ. ჩუიანოვა V.A. - M.: Energoatomizdat, 1987. - 192გვ.

7. ბირთვული კვალი / Gubarev V.S., Kamioka I., Lagovsky I.K. და ა.შ. კომპ. Malkin G. - M.: გამომცემლობა, 1992. - 256გვ.